3 obserwujących
26 notek
21k odsłon
1310 odsłon

Minerały i metale – kolejna bariera rozwoju energetyki

Wykop Skomentuj11

Energia jest surowcem niezbędnym do napędzania rozwoju gospodarczego. Jej pozyskiwaniu ze źródeł kopalnych od zawsze towarzyszył lęk o wielkość zasobów. Lęk ten mobilizował do poszukiwania rozwiązań, przełamujących tę barierę rozwoju.

Fracking i odnawialne źródła energii

Najbardziej obiecująco zapowiadały się odnawialne źródła energii oraz energia nuklearna, równolegle inwestowano w poprawę efektywności energetycznej. Paradoksalnie prawdziwym jokerem stały się jednak innowacyjne technologie, zwielokrotniające wydobywalne zasoby gazu ziemnego i ropy naftowej poprzez sięganie bezpośrednio do skał macierzystych (tzw. fracking).

Potencjał frackingu, któremu zawdzięczamy spektakularny spadek cen ropy naftowej i gazu, ujawnił się w czasie, gdy widoczna była już kolejna bariera, w postaci nadmiernych emisji dwutlenku węgla i metanu. Nakierowanie rozwoju na niskoemisyjne tory spowodowało, że na znaczeniu ponownie zyskały  odnawialne źródła energii, zwłaszcza niewyczerpywalne, jak energia wiatrowa i słoneczna. W ostatnich latach te dwa źródła stanowiły ponad połowę nowych mocy wytwórczych. Według McKinsey'a w 2050 r. pozyskiwanie energii słonecznej i wiatrowej będzie odpowiednio 60 i 13 razy większe niż w 2015 r.

Rośnie konsumpcja metali rzadkich

Może się wydawać, że skoro mamy niskoemisyjne technologie, czerpiące energię bezpośrednio z niezniszczalnych źródeł, to poprzez ich dalszy rozwój bariera dostępu do ekologicznej energii zostanie pokonana raz na zawsze. Nie jest to jednak prawda, ponieważ oprócz energii, która jest niewyczerpywalna, w procesie rozwoju zużywamy inne zasoby naturalne. Tempo, w jakim korzystamy z powietrza, wody, minerałów i metali ziem rzadkich stało się realnym wyzwaniem ekonomicznym. Konsumpcja metali w ciągu ubiegłego stulecia rosła zdumiewająco szybko. Ludzie używają teraz sześć razy więcej żelaza na osobę niż 100 lat temu, co wymaga 26-krotnego zwiększenia wydobycia rudy żelaza.

W produkcji nowoczesnej elektroniki, od smartfonów i akumulatorów po zaawansowane systemy uzbrojenia, wykorzystywane są krytyczne  metale, takie jak lit, miedź, uran, złoto i pierwiastki ziem rzadkich. Metale rzadkie są też szczególnie istotne dla technologii pozyskiwania i wykorzystania energii odnawialnej, takich jak panele słoneczne  i samochody elektryczne. Dla przykładu: panele słoneczne potrzebują telluru, jednego z najrzadszych pierwiastków na Ziemi, a samochód Tesla wymaga około 7 kg litu (waga kuli do kręgli). Rosnący popyt na energię ze źródeł niewyczerpywalnych rodzi kolejną barierę, jaką staje się dostęp do krytycznych minerałów i metali ziem rzadkich.

Naukowcy zwracają jednak uwagę, że technologia zmieniła sposób wykorzystania zasobów. Budowanie tak wielkich konstrukcji jak wieża Eiffla czy most Golden Gate wymagało kiedyś dużych ilości metali, takich jak żelazo i stal. Dzisiaj nowoczesny smartfon wykorzystuje większość pierwiastków z układu okresowego, ale nowoczesna elektronika wymaga bardzo niewielkich ilości krytycznych elementów i nie ma ryzyka, że ich w ogóle zabraknie. Jest natomiast ryzyko zakłócenia łańcucha dostaw.

Znaczenie minerałów dla bezpieczeństwa gospodarczego

W grudniu 2018 roku na Uniwersytecie Stanforda odbyła się interesująca konferencja na temat wzrostu znaczenia minerałów dla bezpieczeństwa gospodarczego. Obok naukowców wypowiadali się na ten temat eksperci z przemysłu i agencji rządowych. Ich zdaniem ryzyko zakłóceń łańcucha dostaw silnie wzrasta, a zakłócenia te mogą mieć wiele form, w tym ekonomicznych i politycznych. Krytyczne i rzadkie minerały są często produktami ubocznymi znacznie większych operacji mineralnych, takich jak pozyskiwanie miedzi, więc jeśli spada cena miedzi, to produkcja tych krytycznych elementów będzie również zagrożona.

Ważne jest także to, że produkcja wielu istotnych elementów koncentruje się w zaledwie kilku państwach, przede wszystkim w Chinach, które wydobywają 93% światowych pierwiastków ziem rzadkich. Gdyby porty w Chinach zostały zniszczone przez klęski żywiołowe, takie jak tsunami, miałoby to poważne konsekwencje dla światowego handlu tymi pierwiastkami i w konsekwencji – dla wiodących gospodarek. Dlatego np. w takich krajach jak USA rośnie znaczenie mapowania obecności minerałów za pomocą najnowocześniejszych geofizycznych narzędzi obrazowania, takich jak LIDAR i obrazowania hiperspektralnego.  Prace te powinny się szybko rozpocząć, ze względu na istnienie około 12-letniego opóźnienia pomiędzy odkryciem złóż danego minerału a uruchomieniem jego produkcji.

Innowacje technologiczne w pozyskiwaniu metali rzadkich

Uczestnicy konferencji na Uniwersytecie Stanforda wskazali, że w ograniczeniu ryzyka perturbacji w łańcuchu dostaw mogą pomóc trzy rodzaje innowacji:

Wykop Skomentuj11
Ciekawi nas Twoje zdanie! Napisz notkę Zgłoś nadużycie

Więcej na ten temat

Salon24 news

Co o tym sądzisz?

Inne tematy w dziale Gospodarka