Perbualan tentang penyahkarbonan telah membawa ke hadapan sekumpulan bahan mentah yang sebelum ini hampir tidak disedari. Hari ini, tanpa aliran sumber yang stabil, adalah mustahil untuk menggunakan tenaga boleh diperbaharui, mendigitalkan ekonomi atau mengelektrik pengangkutan, jadi penting untuk memahami perkara yang ada di sebalik rantaian nilai mereka. Ringkasnya, kita bercakap tentang mineral yang permintaannya melonjak tinggi manakala bekalannya menjadi semakin rumit atas pelbagai sebab, daripada faktor geologi kepada perdagangan dan ketegangan politik. "Ketidakpadanan" itu antara permintaan pasaran dan apa yang sebenarnya mencapai industri Itulah intipatinya.
Kepentingan itu bukan teknikal semata-mata: terdapat pergantungan luar, risiko geopolitik, dan kesan alam sekitar yang tidak boleh diabaikan. Kerajaan dan syarikat di seluruh dunia telah pun mengambil langkah untuk menjamin akses kepada bahan ini dan melakukannya dengan penuh tanggungjawab. Persoalannya ialah bagaimana untuk memastikan bekalan yang selamat, mampan dan berdaya saing. dalam masa yang diperlukan oleh kecemasan iklim, tanpa memberikan kos yang tidak adil kepada komuniti dan ekosistem tempatan.
Apakah yang kita maksudkan dengan mineral kritikal?
Secara ringkasnya, elemen kritikal ialah unsur alam semula jadi yang mempunyai permintaan tinggi dan rantaian bekalan yang terdedah, sama ada disebabkan oleh kekurangan geologi, kepekatan geografinya, atau kesesakan dalam pemprosesan. Kritikal tidak statik: ia berubah mengikut keperluan sosial dan sumber yang adajadi bahan boleh berubah daripada strategik kepada kritikal dan sebaliknya apabila teknologi dan pasaran berkembang.
Tiada definisi yang diterima secara universal, dan istilah itu bertindih: kita mendengar cakap-cakap tentang mineral strategik, mineral peralihan tenaga atau bahan mentah kritikal. Setiap negara atau blok ekonomi membangunkan senarai keutamaannya sendiri. Kesatuan Eropah, contohnya, menerbitkan inventori bahan penting pada tahun 2020. yang termasuk, antara lain, kobalt, indium, magnesium, tungsten, litium atau strontium.
Antara nama yang paling kerap diulang ialah aluminium, kromium, kobalt, kuprum, grafit, indium, besi, plumbum, litium, nikel, zink dan kumpulan yang dikenali sebagai nadir bumi. Ia adalah komponen penting untuk teknologi dengan potensi pertumbuhan yang kukuh dan tiada pengganti yang jelas. dalam banyak kegunaannya, yang meningkatkan risikonya jika bekalan gagal.
Apa yang mereka gunakan untuk hari ini?
Sifat kimia, magnetik dan optiknya membolehkan pembuatan segala-galanya daripada telefon mudah alih dan komputer kepada pembesar suara dan tablet, menggabungkan peningkatan dalam kecekapan, prestasi, kelajuan, ketahanan dan kestabilan haba. Elektronik pengguna dan infrastruktur digital bergantung pada bahan ini dalam pelbagai komponendaripada cip mikro kepada magnet kekal.
Peranan mereka adalah lebih penting dalam peralihan tenaga. Ia adalah penting untuk panel fotovoltaik, turbin angin, dan, terutama sekali, bateri kenderaan elektrik dan sistem penyimpanan. Setiap teknologi memerlukan kombinasi dan kuantiti yang berbeza.Tenaga suria menggunakan lebih banyak aluminium dan tembaga; tenaga angin, besi dan zink; tenaga geoterma, nikel dan kromium; bateri elektrik, grafit, nikel dan kobalt.
Jika kita meluaskan fokus kita, teknologi masa depan lain akan turut dimainkan: elektrolisis hidrogen, rangkaian penghantaran data, dron, robotik termaju, elektronik kuasa atau satelit. Kajian terbaru mengunjurkan pertumbuhan tahunan dua angka sehingga 2030 Dalam kebanyakan kawasan ini, terdapat pergantungan yang ketara pada bahan seperti indium dan galium (LED berkecekapan tinggi), silikon (konduktor) atau kumpulan platinum logam —iridium, paladium, platinum, rhodium dan ruthenium— (mangkin dan sel bahan api).
Dari mana ia diekstrak dan siapa yang memprosesnya?
Deposit yang besar diedarkan ke seluruh dunia. Terdapat tembaga di Chile dan Peru; litium di Australia dan Chile; nikel di Indonesia dan Filipina; kobalt di Republik Demokratik Congo; dan kepekatan unsur nadir bumi yang ketara di China. Pengagihan yang tidak sama rata ini merumitkan keselamatan bekalan dan melipatgandakan pendedahan kepada risiko geopolitik..
Pengekstrakan hanyalah sebahagian daripada cerita. Pemprosesan dan penapisan lebih tertumpu: China mengetuai pemprosesan pelbagai bahan kritikal dan menyumbang lebih daripada 80% pengeluaran nadir bumi global. Kawalan pautan perantaraan ini menjadikan negara itu pusat saraf sebenar perdagangan global dan menerangkan kesesakan yang dialami oleh industri apabila aliran terganggu.
Perlu diingat bahawa pasaran ini secara amnya lebih kecil, lebih tertumpu secara geografi, dan kurang kompetitif daripada pasaran hidrokarbon. Kecairan yang lebih rendah menguatkan turun naik dan sensitiviti kepada kejutan kawal selia atau diplomatik.
Eropah dan Sepanyol: titik permulaan
Di Eropah, pengeluaran domestik unsur nadir bumi dan bahan kritikal lain adalah terhad, dengan beberapa pengecualian. Jerman membekalkan sekitar 8% daripada galium dunia; Finland, kira-kira 10% daripada germaniumnya; Perancis, sekitar 59% daripada hafniumnya; dan Sepanyol, kira-kira 31% daripada strontiumnya. Walaupun pulau-pulau pengkhususan ini, kapasiti Eropah jauh lebih rendah daripada permintaan pasaran domestik..
Untuk mengurangkan pergantungan, EU mempromosikan rancangan untuk membangunkan industri ekstraktif, pemprosesan dan kitar semula yang berdaya maju dan mampan. Di Sepanyol, tanah bawah menawarkan peluang: sumber litium telah dikenal pasti di Cáceres dan sumber nadir bumi di Ciudad Real. Bagaimanapun, prosedur pelesenan dan penentangan sosial terhadap lombong baharu menghalang projek.Walau bagaimanapun, sudah ada inisiatif awam dan swasta yang mencari konsensus untuk bergerak ke hadapan.
Permintaan dan senario masa depan
Jika kita benar-benar mahukan sistem tenaga rendah pelepasan, kita memerlukan lebih banyak mineral, bukan kurang. Unjuran yang paling kerap disebut menunjukkan peningkatan lebih 40% dalam unsur tembaga dan nadir bumi, 60-70% dalam nikel dan kobalt, dan hampir 90% dalam litium. Secara keseluruhan, menjelang 2040 jumlah permintaan untuk mineral kritikal boleh meningkat empat hingga enam kali ganda. melebihi paras semasa.
Sementara itu, UNCTAD telah memberi amaran bahawa permintaan tembaga yang dikaitkan dengan tenaga boleh diperbaharui boleh berganda dalam dekad akan datang. Pada kadar pengeluaran semasa, ia tidak akan mencukupi untuk menampung semua keperluanmenjejaskan matlamat untuk mengehadkan pemanasan global kepada 1,5°C jika pelaburan, inovasi dan kecekapan bahan tidak dipercepatkan.
Teknologi utama dan pergantungan bahan
Bateri, turbin angin, panel solar, elektrolisis dan grid berkapasiti tinggi tidak dihasilkan dari awal: di dalamnya, ia adalah mozek bahan khusus. Indium dan galium menyokong pencahayaan LED yang cekap tenaga; silikon adalah asas kepada mikrocip; logam kumpulan platinum bertindak sebagai pemangkin dan elektrod. Pergantungan silang antara teknologi dan bahan Ia menerangkan mengapa kecacatan dalam logam boleh menjejaskan keseluruhan rantaian industri.
Di luar ikon media (lithium dan kobalt), julatnya adalah luas. Antara mineral yang paling kerap disebut dalam konteks logam peralihan ialah bauksit, kadmium, kromium, timah, galium, germanium, grafit, indium, mangan, molibdenum, nikel, selenium, silikon, telurium, titanium, zink, dan unsur nadir bumi, serta tembaga dan plumbum. Kepelbagaian bahan merumitkan penggantian dan memaksa kita untuk memikirkan penyelesaian untuk aplikasi tertentu..
Bagaimanakah kekritisan ditentukan?
Untuk menilai sama ada bahan mentah adalah kritikal, tiga pembolehubah utama dipertimbangkan. Pertama, tahap rizab dan kadar penambahannya. Kedua, kemungkinan sebenar menggantikannya dengan bahan lain dengan prestasi yang sama. Ketiga, sifat pentingnya dalam sektor strategik dan risiko gangguan sepanjang rantaian bekalan. Apabila kekurangan, kekurangan alternatif dan pergantungan sektor yang tinggi bertepatan, risiko meroket.
Penggubal dasar perindustrian Eropah merumuskannya dengan jelas: tanpa bekalan bahan mentah kritikal yang selamat dan mampan, tidak akan wujud pengindustrian semula hijau atau pendigitalan kompetitif. Itulah logik di sebalik undang-undang, pakatan, dan dana baharu. yang berusaha untuk melindungi akses kepada sumber ini.
Di mana untuk mencari data yang boleh dipercayai
Maklumat yang baik adalah penting untuk membuat keputusan termaklum. Portal data terbuka Eropah mengembalikan puluhan ribu hasil apabila mencari bahan mentah kritikal, dan dengan menapis penapis, set yang berkaitan boleh dikenal pasti. Penilaian Pusat Penyelidikan Bersama (JRC) 2020 terhadap Bahan Mentah Kritikal amat perlu diberi perhatian. Melalui sistem RMIS (Sistem Maklumat Bahan Mentah), anda boleh mengakses analisis prasenarai bahan strategik, kritikal dan bukan kritikal., bersama-sama dengan penggunaannya dalam membolehkan teknologi.
Satu lagi sumber penting ialah Infrastruktur Data Geologi Eropah (sering dirujuk sebagai EDGI), dengan katalog dan perkhidmatan geologi yang merangkumi peta kejadian litium, kobalt atau grafitKebanyakan set data ini datang daripada projek FRAME, di mana beberapa organisasi Eropah seperti IGME Sepanyol mengambil bahagian dan membenarkan data dimuat turun dalam format seperti GeoJSON. Ini adalah sumber yang berharga untuk memahami lokasi sumber dan dalam konteks geologi yang muncul.
Di peringkat antarabangsa, Agensi Tenaga Antarabangsa menawarkan Set Data Permintaan Mineral Kritikal, pangkalan data boleh dimuat turun yang memudahkan senario dan baki bekalan dan permintaan yang berkaitan dengan peralihan tenaga. Sumber gabungan ini menyokong diagnosis yang lebih mantap dan setanding untuk syarikat dan pentadbiran.
Kesan alam sekitar dan perlombongan dengan kriteria iklim
Pengekstrakan dan pemprosesan mempunyai jejak: perlombongan lubang terbuka menjana batuan sisa, boleh mencemarkan akuifer dengan logam berat, dan mengganggu ekosistem yang rapuh. Tambahan pula, penapisan adalah intensif tenaga dan air. Apabila pengeluaran tertumpu di negara yang mempunyai peraturan alam sekitar yang kurang ketat, kesannya cenderung menjadi lebih teruk.
Dalam konteks ini, idea perlombongan "bijak-iklim" muncul: teknik dan amalan yang meminimumkan jejak dan menjadikan keperluan mineral serasi dengan perlindungan alam sekitar. Ia bukan label pemasaran; ia melibatkan proses mereka bentuk semula, mengukur impak, dan menuntut kebolehkesanan. sepanjang keseluruhan rantai.
Kitar semula, ekonomi lingkaran, dan penggantian
Teknologi membantu. Proses hidrometalurgi, pyrometallurgical dan bioleaching sedang dikembangkan untuk meningkatkan kadar pemulihan dan ketulenan, dan reka bentuk eko berusaha untuk memudahkan pembongkaran dan kebolehkesanan. Penggantian bahan terpilih juga semakin penting, seperti peralihan kepada kimia bateri LFP (lithium iron phosphate) yang mengelakkan nikel dan kobalt, atau pembangunan bateri natrium-ion untuk aplikasi tertentu.
Skala cabarannya sangat besar: Anggaran IDB menunjukkan bahawa sekitar 3.000 bilion tan mineral akan diperlukan untuk melengkapkan peralihan kepada ekonomi rendah karbon. Tanpa penambahbaikan drastik dalam kitar semula, kecekapan bahan, dan penggantian, tekanan pada pengekstrakan primer akan menjadi sangat tinggi.
Aplikasi dan pasaran dalam peralihan tenaga
Fotovoltaik, kuasa angin, grid elektrik dan storan tenaga adalah pengguna terbesar, tetapi bukan satu-satunya pengguna. Sektor penjagaan kesihatan menggunakan platinum dalam pemangkin dan peralatan, grafit digunakan dalam elektrod dan bahan refraktori, dan unsur nadir bumi membolehkan magnet berprestasi tinggi dalam motor dan penjana. Rangkaian aplikasi menerangkan sebab permintaan berkembang serentak dalam pelbagai sektor.
Sementara itu, pasaran bertindak balas terhadap insentif. Kenaikan harga litium dalam beberapa tahun kebelakangan ini telah menyerlahkan sensitiviti sistem dan pemangkin pelaburan, serta ketegangan geopolitik. Tindak balas kawal selia termasuk perjanjian antarabangsa untuk menstabilkan rantaian bekalan dan menyelaraskan kriteria alam sekitar dan sosial.
Pengurusan dan peraturan yang bertanggungjawab
Mengurangkan risiko memerlukan rantaian bekalan yang berdaya tahan, peraturan yang jelas dan ketelusan. Rangka kerja kawal selia mesti menarik pelaburan, mengagihkan faedah secara saksama, dan mewujudkan piawaian alam sekitar dan hak asasi manusia yang boleh disahkan. Sistem pensijilan dan usaha wajar adalah komponen utama untuk mendapatkan legitimasi sosial dan akses kepada pasaran.
Dari segi teknologi, industri menyasarkan untuk mengurangkan kandungan kobalt dalam aplikasi tertentu daripada sekitar 30% kepada angka hampir 10%, mempromosikan bateri LFP dan pilihan berasaskan natrium yang matang. Lebih banyak alternatif teknikal yang boleh dipercayai yang wujud, semakin kurang pendedahan kepada satu bahan..
Kerajaan, bagi pihak mereka, menjalin pakatan seperti perjanjian mengenai mineral kritikal antara EU dan Amerika Syarikat, yang bertujuan untuk memudahkan perdagangan dan bahan selamat untuk teknologi bersih. Diplomasi ekonomi telah menjadi faktor penting seperti geologi..
Amerika Latin pada peta peralihan
Geografi kebanyakan sumber ini bertindih dengan wilayah yang mempunyai kekayaan biologi dan budaya yang sangat tinggi. Ini adalah kes Amazon atau dataran garam Andes. Sebahagian besar pengekstrakan tertumpu di Selatan GlobalOleh itu, tadbir urus dan penyertaan tempatan membuat perbezaan antara peluang dan konflik.
Pengeluaran terkenal di rantau ini termasuk, antara lain: Argentina (lithium), Bolivia (lithium), Chile (tembaga dan molibdenum, selain litium), Brazil (aluminium, bauksit, litium, mangan, nadir bumi, titanium), Colombia (nikel), Mexico (tembaga, timah, molibdenum, zink) dan Peru (timah, molibdenum, zink)Agenda antarabangsa telah meningkatkan perbahasan, dengan cadangan daripada panel PBB untuk pengurusan yang adil dan mampan dan pendengaran baru-baru ini di hadapan IACHR mengenai kesan alam sekitar dan sosial.
Nadir bumi: apakah ia sebenarnya
Istilah "unsur nadir bumi" merangkumi 16 unsur: lantanida (dari lanthanum ke lutetium) ditambah yttrium, kerana kimia analognya. Ini termasuk skandium, yttrium, lanthanum, serium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium dan lutetium. Istilah "jarang" tidak bermakna ia hampir tidak wujud di kerak bumiCabarannya ialah mereka biasanya tidak tertumpu pada deposit yang mudah dieksploitasi dan pemisahannya adalah rumit.
Kepentingannya terletak pada peranannya dalam magnet kekal, fosfor untuk skrin, pemangkin dan pelbagai kegunaan dalam elektronik dan tenaga. Rantaian nilai memerlukan pemprosesan dan penapisan yang sangat khususIni meningkatkan halangan kepada kemasukan dan pergantungan kepada beberapa pelakon.
Istilah peralihan dan bil bahan
Sebagai tambahan kepada yang telah disebutkan, teknologi tenaga boleh diperbaharui kerap menampilkan bauksit, kadmium, kromium, timah, galium, germanium, grafit, indium, mangan, molibdenum, nikel, selenium, silikon, telurium, titanium dan zink, bersama dengan unsur tembaga, litium, kobalt dan nadir bumi. Untuk kegunaan anggaran:
- Teknologi solar: bauksit, kadmium, timah, germanium, galium, indium, selenium, silikon, telurium, zink.
- Pemasangan elektrik: tembaga.
- Kuasa angin: bauksit, kuprum, kromium, mangan, molibdenum, nadir bumi, zink.
- Penyimpanan tenaga: bauksit, kobalt, kuprum, grafit, litium, mangan, molibdenum, nikel, nadir bumi, titanium.
- Bateri: kobalt, grafit, litium, mangan, nikel, nadir bumi.
Dalam penjagaan kesihatan dan teknologi tinggi, platinum menonjol kerana ketahanannya terhadap kakisan dan suhu tinggi, digunakan dalam pemangkin dan peralatan perubatan. Grafit, sebagai tambahan kepada peranannya dalam anod bateri, digunakan dalam elektrod, pelincir, dan refraktori.Kepelbagaian sektor ini memerlukan pemantauan pelbagai rantaian nilai secara selari.
Pasaran, dasar perindustrian dan data untuk diputuskan
Gabungan kekurangan geologi relatif, pengeluaran tertumpu, pemprosesan yang kompleks, dan peningkatan permintaan mewujudkan kelemahan. Inilah sebabnya mengapa pelaburan dan inovasi telah menjadi keutamaan dasar ekonomi di EU, Amerika Syarikat, Australia dan negara lain. Tanpa perancangan dan data terbuka yang berkualiti, keputusan dibuat terlalu lewat atau berdasarkan gerak hati..
Ekosistem data Eropah—dengan RMIS JRC dan infrastruktur geologi EDGI—bersama-sama dengan sumber IEA, membantu menyeragamkan diagnosis, membandingkan senario dan mengutamakan kesesakan. Mempunyai siri homogen dan boleh dikesan mengurangkan ketidakpastian untuk pengawal selia dan pelabur.
Sepanyol, dengan potensi perlombongan dan kepimpinan tenaga boleh diperbaharui, bercita-cita untuk memainkan peranan penting dalam rantaian bekalan Eropah yang lebih autonomi dan mampan. Kuncinya adalah untuk menyelaraskan peluang perindustrian dengan jaminan sosial dan alam sekitar., menggunakan piawaian yang menuntut dan mekanisme penyertaan di wilayah.
Peralihan tenaga bukan sahaja mengenai kilowatt hijau: ia juga memerlukan peralihan dalam bahan mentah. Dengan rantaian bekalan yang pelbagai, kitar semula yang lebih baik, penggantian pintar, dan kerjasama antarabangsa, Ia adalah mungkin untuk mengurangkan risiko dan mempercepatkan penyahkarbonan tanpa meninggalkan sesiapa pun..
