Pomanjkanje surovin ogroža naš razvoj

Zelene tehnologije in digitalizacija družbe so usodno odvisne od razpoložljivosti redkih zemelj, A teh ni v neomejenih količinah, pridobivanje rud marsikje ovirajo politični nemiri. To je trenutno največja ovira, da bi električni avtomobili in vetrne turbine postali tako množično dostopni, da bi zmanjšali vpliv izgorevanja fosilnih goriv na okolje.
Fotografija: Reuters
Odpri galerijo
Reuters

Med letoma 1980 in 1998 sta le dve od najbolj prodajanih igrač med božično-novoletnimi prazniki delovali na baterije. V novem tisočletju je Božičkova malha postala precej težja. V prvem desetletju 21. stoletja prav vse najbolj prodajane igrače vsebujejo elektronske komponente in s tem tudi precej redkih kovin. A kot navaja David S. Abraham, ameriški strokovnjak in strateg za redke kovine, današnje elektronske naprave za delovanje potrebujejo tudi veliko več redkih kovin, kot so jih nekoč. Pametni telefon s tehnologijo 4G potrebuje od šest- do desetkrat več galija, kot ga je potreboval navaden prenosni telefon. Tako je največji problem, ki ga vidijo akterji na trgu kovin, da potrošniki želijo vsako leto več elektronskih proizvodov, veliko več, kot rudniki lahko zagotovijo za njihovo proizvodnjo potrebne surovine – rude. Zaradi povečanega povpraševanja cene hitro rastejo.

Potrebe po prav vseh rudah se zaradi tehnološkega napredka že od konca druge svetovne vojne drastično povečujejo in se bodo z nadaljnjim razvojem družbe, z razvojem zelenih ekonomij in vedno večjo kupno močjo že tako naraščajoče populacije le še povečevale. Do leta 2050 naj bi se število prebivalcev povečalo na več kot devet milijard, kar bo še dodatno povečalo pritisk na vse razpoložljive surovine. Do leta 2030 bo po napovedih McKinseyja v svetovni ekonomiji za kar tri milijarde ljudi večji srednji razred potrošnikov. Si lahko predstavljamo, koliko več bo samo pametnih telefonov?

Ob besedi globalna ekonomija običajno pomislimo na oblačila iz Kitajske in mango iz Indije, vsekakor pa ne na električno zobno ščetko evropskega proizvajalca. Električna zobna ščetka je sestavljena iz kar 35 kemijskih prvin (elementov), ki jih je treba pridobiti iz rud, te pa so v omejenih in redkih količinah raztresene po vseh šestih celinah, kar tudi električno zobno ščetko določa za enega najbolj »globalnih« produktov. Vrtljiva ploščica, ki pomaga shranjevati energijo, je narejena iz tantala. Za majhne in močne magnete potrebuje neodim (REE), disprozij (REE), bor. Poleg tega ščetka potrebuje baterije, ki so narejene iz niklja in kadmija ali litija. Večina teh prvin je za njeno proizvodnjo nenadomestljiva, kar pomeni, da jih ni mogoče zamenjati s kakšnim drugim materialom ali pa bi bilo za odkritje njenega nadomestka potrebnih več desetletij.

Celotna infrastruktura brezžičnega omrežja ne bi bila mogoča brez raziskovanja posebnih sposobnosti (lastnosti) običajnih kovin in keramike z dodatki barija, indija, titana in tantala, ki se je začelo v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Keramika, obogatena z barijem in titanom, je baznim postajam mobilne telefonije omogočila prenašanje telefonskih signalov med telefonom in omrežjem. Tako je bila tudi za integrirano vezje, ki ga je izumil Jack Kilby in zanj kasneje prejel Nobelovo nagrado, odločilna uporaba kovine, ki je omogočala prevod elektrike in regulacijo električnega toka. Če ne bi ugotovil, da mu to omogočajo posebne lastnosti kovine germanij, bi bili še danes brez vseh osebnih elektronskih naprav.

Družbe je treba organizirati, da ne bodo porabile več, kot imajo na voljo. Pri REE smo z alternativami zelo omejeni, zato druge rešitve ni.

Televizije, računalniki, tablice, pametni telefoni, laserji, vetrne turbine, električni avtomobili in vse druge sodobne naprave in tehnologije, brez katerih si marsikdo ne zna več predstavljati življenja, temeljijo prav na lastnostih redkih zemelj (REE), katerih splošna dostopnost pa je, kot je razvidno iz podatkov (graf) britanskih geologov iz leta 2015, najbolj ogrožena med vsemi rudninami, ki jih potrebujemo za tehnologijo. Kriteriji za oceno ogroženosti so velikost rudnih zalog, dostopnost rudnih zalog, politični in vojni konflikti na območjih izkopov v rudnikih, velika pogostnost delovnih nesreč, pogosto slaba infrastruktura rudnikov … Vidimo lahko, da redkim zemljam po ogroženosti sledi kovina antimon, ki se uporablja kot sredstvo za preprečevanje požarov in pri vlivanju plastike v kalupe antimonovih litin, na tretjem mestu je bizmut, ki se široko uporablja v proizvodnji zdravil, saj blaži občutljivost želodca, sledi platina, ki je široko uporabljena v avtomobilskih katalizatorjih, kjer strupene izpuhe pretvarja v manj škodljive. Kot so ob raziskavi navedli britanski geologi, pa so prav redke zemlje in antimon najbolj problematični, saj jih je zelo težko reciklirati ter imajo izredno omejeno število primernih nadomestkov. Po podatkih britanskega centra za vzdržno rudarjenje pri Britanskem geološkem zavodu, ki sodeluje z Evropsko unijo, se reciklira le približno en odstotek vseh najtežje dostopnih in najdražjih kemijskih prvin, nizka stopnja zamenljivosti pa je vzrok za vedno večjo skrb, saj bi lahko omenjen dostop do rud, iz katerih jih pridobijo, preveč negativno vplival na evropsko gospodarstvo in njegov razvoj, opozarjajo v študiji BGS.

Nekdanji evropski komisar za okolje Janez Potočnik je prepričan, da mora človeštvo zaradi tega zmanjšati svoje potrebe: »Družbo je treba organizirati tako, da ne bo porabila več, kot lahko porabi. Pri REE smo z alternativami zelo omejeni, zato druge rešitve ni

Ogrožen boj proti segrevanju ozračja

A niso ogrožene le elektronske naprave. Globalno se je človeštvo zavezalo, da bo do leta 2050 polovico fosilnih goriv nadomestilo z obnovljivo energijo, do leta 2100 pa fosilna goriva zaradi globalnega segrevanja popolnoma opustilo. Tako moramo, če nočemo, da se naše ozračje ogreje za več kot dve stopinji, kar polovico današnje porabe elektrike do leta 2050 zamenjati z obnovljivimi viri. Solarna in vetrna energija morata po tem scenariju, navaja David S. Abraham, tako zagotoviti 6000 teravatnih ur elektrike. Kako veliko je to? Leta 2013 je ves svet skupaj pridelal 750 teravatnih ur iz vetrne in solarne energije. Če bi nam hipotetično uspelo prisiliti ljudi po vsem svetu v nakup zadostnega števila vetrnih turbin in električnih vozil, da bi zaustavili globalno segrevanje, bi potrebovali na leto 700 odstotkov več neodima in 2600 odstotkov več disprozija, navaja ameriški tehnološki inštitut iz Massachusettsa (MIT). Grenka resnica pa je, da se je izkopavanje rudnih mineralov, ki vsebujejo ti redki zemlji, skozi zgodovino povečevalo za le šest odstotkov na leto.

Za delovanje vetrnih turbin potrebujemo izjemno močne magnete. V eni vetrni turbini potrebujemo kar od 250 do 600 kilogramov magnetov z redkimi zemljami za en megavat energije. Vetrne turbine v Estoniji porabijo do ene tone magnetov z redkimi zemljami, tiste večje, ki proizvedejo do deset megavatov in so namenjene izvozu elektrike, pa porabijo trikrat toliko teh magnetov. To pomeni, da v eni vetrni turbini porabimo od dve do tri toni magnetov, kar pomeni tudi, da je v njej kar okrog 160 kilogramov disprozija, enega najtežje pridobljenih redkih zemeljskih elementov (REE).

Združenje ameriških fizikov je v raziskavi iz leta 2011 opozorilo, da bi pomanjkanje redkih kovin, predvsem redkih zemelj, lahko močno ogrozilo to namero. »Če nam ne uspe najti novih zalog redkih kovin in odpreti novih rudnikov, bomo obsojeni na uporabo fosilne energije, saj je vse preveč zelenih tehnologij usodno odvisnih prav od redkih prvin,« so zapisali.

Po podatkih ameriškega urada za energijo bi zaradi naraščajočih potreb po električnih vozilih in vetrni energiji, kljub temu da bi se poraba kovin lahko v prihodnosti z novimi tehnologijami, ki težijo k zmanjševanju uporabe dragih redkih zemelj, zmanjšala, še vedno potrebovali okrog 8000 ton disprozija na leto, kar je sedemkrat več, kot je bilo proizvedenega leta 2010.

Gareth Hatch, soustanovitelj podjetja Technology Metals Research, navaja, da so magneti za vetrno turbino leta 2010 stali 80.000 dolarjev, v letu dni pa je cena zrasla na 500.000 dolarjev, kar je podjetja prisililo v mrzlično iskanje novih virov surovin za produkcijo. V naslednjih 18 mesecih se je cena znova znižala, a je ta nepredvidljivost v ceni podjetjem v zeleni tehnologiji nagnala strah v kosti. Nekateri geološki portali po svetu navajajo, da bi ogrožena REE neodim in disprozij lahko zamenjal cenejši in bolj dostopen cerij, a je problem to, da ima njegova uporaba v magnetih za posledico manjšo magnetno silo, ki se pri visokih temperaturah za zdaj še zmanjša, zaradi česar še ni primeren za enako uporabo, navaja Abraham.

Reuters
Reuters

Lastniki zemlje

Glede na podatke agencije US Geological Survey je bilo leta 2015 na svetu še 130 milijonov ton najbolj ogroženih rud z REE. Večina zaloge je zgoščene na Kitajskem, po ocenah kar 55 milijonov ton. ZDA posedujejo le približno 1,8 milijona ton, pomembne igralke so še Indija, Avstralija, Brazilija in Malezija. Kitajska je v letu 2015 izkopala 100.000 ton svojih zalog, kar jo uvršča na prvo mestu v izkoriščanju zemeljskih zalog redkih zemelj. ZDA, ki so druga največja lastnica redkih zemelj, so lani izkopale sedem tisoč ton zalog.

Kitajska je tudi sicer največja lastnica drugih ekonomsko pomembnih rudnin, kot lahko vidimo na grafu spodaj. Kot monopolistka na trgu rudnin se je leta 2012 odločila, da bo zaradi ohranjanja zalog za zaščito lastne industrije zmanjšala izvozne kvote, zato so cene na svetovnem trgu poletele v nebo. Enako bi kot pomemben monopolist lahko storil tudi Maroko, ki ima v lasti 70 odstotkov zalog fosforja, Južna Afrika in Rusija pa imata popoln nadzor nad zalogami platine. Republika Kongo ima nadzor nad več kot 60 odstotki zalog rud koltana (osnovni vir tantala) in kobalta.

»Kitajska si tudi z ekspanzijo v Afriki načrtno prizadeva vzpostaviti monopol v preskrbi s kovinami. S ciljem doseči neodvisnost od takih monopolov je zdaj tudi evropska komisija končno začela nekaj vlagati v to področje, saj so ti viri ključni za prihodnji razvoj vsakega gospodarstva. Če jih nimaš, te lahko izsiljujejo, in to se že nekaj časa dogaja,« razlaga slovenski geolog dr. Uroš Herlec in dodaja: »Imam občutek, da so nekateri iskalci rud v Afriki kot kobilice, pridejo in izkoristijo vse, kar se da, vseeno jim je za življenja ljudi na ozemlju, kjer jih odkopavajo. Kongo, ki je zdaj spet prestavil volitve, v tem času vedno napoveduje reformo rudarstva, a se nikoli nič ne spremeni, saj oblast vedno znova premamijo visoke podkupnine kitajskih podjetnikov.«

Dostopnosti zalog rud za normalno delovanje industrije tako ne ogrožajo le naraščajoče potrebe, ampak tudi politični in vojni nemiri v državah, ki so njihove največje lastnice, opozarjajo analitiki po vsem svetu. Tekma za minerali tako poleg negativnih okoljskih vplivov v državah proizvajalkah velja tudi za največjo kršiteljico človekovih pravic in povzročiteljico političnih nemirov. V Kongu so posamezne milice s priseljevanjem delavcev in izkoriščanjem otroške in ženske delovne sile financirale vojno. »Nekatere velike države, ki imajo svetovno znana visokotehnološka podjetja in so glavni akterji na trgu internetne infrastrukture, so tudi prek modrih čelad in drugih humanitarnih organizacij dobile dostop do poceni strateških surovin.«

Med vlagatelji in analitiki vlada prepričanje, da je zalog redkih zemeljskih mineralov dovolj vsaj za stoletje, a Herlec meni, da je zalog, tudi še neodkritih, dovolj, problem sta in bosta čedalje bolj le njihova dostopnost na trgu in s tem visoka cena zaradi monopolistov. 

Več iz rubrike

Komentarji: