Lista elementów zagrożonych niedoborem - List of elements facing shortage

Od 2011 roku Komisja Europejska w ramach Inicjatywy Surowcowej ocenia 3-letnią listę surowców krytycznych (CRM) dla gospodarki UE. Do tej pory zidentyfikowano 14 CRM-ów w 2011 r., 20 w 2014 r., 27 w 2017 r. i 30 w 2020 r.

Materiały te są wykorzystywane głównie w transformacji energetycznej i technologiach cyfrowych.

Europejskie listy surowców krytycznych

Wszystkie krytyczne surowce są graficznie podsumowane w układzie okresowym pierwiastków opublikowanym w artykule przeglądowym "The Critical Raw Materials in Cutting Tools for Machining Applications: A Review".


Rysunek przedstawia podsumowanie wykazów surowców krytycznych zgłoszonych przez Komisję Europejską w latach 2011, 2014 i 2017

Przedstawiono je również w poniższej tabeli.

2011 2014 2017 2020
Antymon Antymon Antymon Antymon
. . . Boksyt
. . Baryte Baryte
Beryl Beryl Beryl Beryl
. . Bizmut Bizmut
. boran boran boran
. Chrom . .
Kobalt Kobalt Kobalt Kobalt
. Węgiel koksowy Węgiel koksowy Węgiel koksowy
Fluoryt Fluoryt Fluoryt Fluoryt
Gal Gal Gal Gal
. . Kauczuk naturalny Kauczuk naturalny
German German German German
Grafit Grafit Grafit Grafit
. . Hafn Hafn
. . Hel .
Ind Ind Ind Ind
. . . Lit
. magnezyt . .
Magnez Magnez Magnez Magnez
Niob Niob Niob Niob
Metale z grupy platyny Metale z grupy platyny Metale z grupy platyny Metale z grupy platyny
. Skała fosforanowa Skała fosforanowa Skała fosforanowa
. . Fosfor Fosfor
. . Skand Skand
. Krzem Krzem Krzem
. . . Stront
Tantal . Tantal Tantal
. . . Tytan
Ziem rzadkich Lekka ziem rzadkich Lekka ziem rzadkich Lekka ziem rzadkich
Ciężkie pierwiastki ziem rzadkich Ciężkie pierwiastki ziem rzadkich Ciężkie pierwiastki ziem rzadkich
Wolfram Wolfram Wolfram Wolfram
. . Wanad Wanad

Definicja

Materiały krytyczne zostały zdefiniowane jako „surowce, dla których nie ma realnych substytutów przy obecnych technologiach, które większość krajów konsumenckich jest uzależniona od importu i których podaż jest zdominowana przez jednego lub kilku producentów”.

Kilka czynników może się łączyć, aby surowiec (mineralny lub nie) stał się zasobem krytycznym . Mogą to być:

  • Pułap produkcji : kiedy surowiec osiąga szczyt Hubbert
  • Spadek potwierdzonych rezerw
  • Spadek relacji produkcji z największych złóż do produkcji z mniejszych złóż, gdyż największe złoża zasilają większość produkcji surowca
  • Nieefektywny system cen : gdy wzrost ceny surowca nie powoduje proporcjonalnego wzrostu jego produkcji
  • Koszty wydobycia (pieniądze lub wysiłek) rosną z czasem, ponieważ wydobycie staje się trudniejsze.

Zagadnienia

Istnieje wiele kwestii dotyczących tych zasobów i dotyczą one dużej liczby osób i działalności ludzkiej. Można wyróżnić:

  • Ekonomiczny : cena metali wzrasta, gdy wzrasta ich niedobór lub niedostępność, a nie tylko w zależności od popytu na nie. W ramach zarządzania przejściowym , gdy okrągłe gospodarki zaprasza mieszkańców do recyklingu tych zasobów, a także, aby je zapisać i / lub zastąpić je z alternatyw, gdy jest to możliwe; można to znacznie ułatwić dzięki uogólnieniu podatku ekologicznego i ekoprojektowania .
  • Geostrategiczne : Te rzadkie produkty są niezbędne w sprzęcie komputerowym i innym sprzęcie komunikacyjnym i same mogą być przedmiotem konfliktu zbrojnego lub po prostu stanowić źródło finansowania konfliktu zbrojnego. Zarówno koltan, jak i krwawe diamenty były przykładami klątwy surowcowej, która nęka niektóre części Afryki.
  • Społeczny : postępująca globalizacja i mobilność ludzi oznacza, że ​​telekomunikacja i sieci społecznościowe w coraz większym stopniu zależą od dostępności tych zasobów.
  • Zdrowie : Kilka krytycznych metali lub minerałów jest toksycznych lub toksycznych dla rozrodczości . Paradoksalnie, niektóre cytotoksyny są wykorzystywane w terapii onkologicznej (a potem też niewłaściwie wyrzucane, choć bardzo niebezpieczne dla środowiska; średni koszt leczenia raka płuca waha się między 20 000 a 27 000 euro). Tak więc toksyczna i rakotwórcza platyna jest również szeroko stosowana w chemioterapii nowotworów w postaci karboplatyny i cisplatyny , obie cytotoksyny połączone z innymi cząsteczkami, w tym np. gemcytabiną (GEM), winorelbiną (VIN), docetakselem (DOC) i paklitakselem (PAC).
  • Energia : Produkcja tych metali i ich związków wymaga znacznej i rosnącej ilości energii, a gdy stają się rzadsze, konieczne jest ich głębsze poszukiwanie, a dalsze odzyskiwane minerały są czasami mniej skondensowane niż poprzednia produkcja. W 2012 roku do wydobycia tych minerałów zużyto od 7 do 8% całej energii zużywanej na świecie.
  • Środowisko : Kopalnie degradują środowisko. Rozproszenie minerałów i toksycznych metali nie poddanych recyklingowi również je degraduje. Ponadto magnesy w silnikach elektrycznych lub turbinach wiatrowych i wodnych , a także niektóre elementy paneli słonecznych również wymagają wielu z tych samych minerałów lub metali rzadkich.

Pilna sprawa

Według Organizacji Narodów Zjednoczonych w 2011 r., ponieważ zapotrzebowanie na metale rzadkie szybko przekroczy zużyty tonaż w 2013 r., jest to pilne, a priorytetem powinien być recykling metali rzadkich o światowej produkcji poniżej 100 000 t/rok, aby chronić zasoby naturalne i energię. Jednak ten środek nie wystarczy. Należy ograniczyć przewidywane zużycie produktów zawierających te metale, a wszystkie elementy znajdujące się w komputerach, telefonach komórkowych lub innych przedmiotach elektronicznych znajdujących się w odpadach elektronicznych należy poddać recyklingowi. Wiąże się to z poszukiwaniem ekoprojektowanych alternatyw i zmian w zachowaniach konsumentów na rzecz sortowania selektywnego, mającego na celu niemal całkowity recykling tych metali.

Jednocześnie popyt na te materiały „musi zostać zoptymalizowany lub zredukowany”, nalegają Ernst Ulrich von Weizsäcker i Ashok Khosla, współprzewodniczący Międzynarodowego Panelu ds. Zasobów utworzonego w 2007 r. przez Stany Zjednoczone i goszczącego przez UNEP, aby przeanalizować wpływ wykorzystania zasobów na środowisko w 2013 roku.

Sama Europa wyprodukowała w 2012 r. około 12 mln ton odpadów metalowych, a ilość ta wzrastała o ponad 4% rocznie (szybciej niż w przypadku odpadów komunalnych). Jednak mniej niż 20 metali, z 60 zbadanych przez ekspertów UNEP, zostało poddanych recyklingowi w ponad 50% na świecie. 34 związki zostały poddane recyklingowi w ilości mniejszej niż 1% całości wyrzuconej jako śmieci.

Według UNEP, nawet bez nowych technologii, wskaźnik ten mógłby znacznie wzrosnąć. Należy również rozwijać efektywność energetyczną metod produkcji i recyklingu.

Informacje o lokalizacji złóż metali rzadkich są skąpe. W 2013 roku US DOE utworzyło Critical Materials Institute , którego zamierzoną rolą jest skupienie się na znalezieniu i komercjalizacji sposobów zmniejszenia zależności od krytycznych materiałów niezbędnych dla amerykańskiej konkurencyjności w technologiach czystej energii.

Kontrperspektywę reprezentuje Indra Overland , która ostro krytykowała analizy, które stawiają krytyczne materiały dla energii odnawialnej jako wąskie gardło w przejściu na energię odnawialną i/lub jako źródło napięć geopolitycznych. Takie analizy ignorują fakt, że w przeciwieństwie do paliw kopalnych, najbardziej krytyczne minerały można poddać recyklingowi, a innowacje technologiczne umożliwią lepszą eksplorację, wydobycie i przetwarzanie. Zdaniem Overlanda szczególnie przesadzono znaczenie pierwiastków ziem rzadkich w zastosowaniach energii odnawialnej . Magnesy neodymowe są potrzebne tylko w rzadkim typie turbin wiatrowych, które wykorzystują magnesy trwałe . Nawet w przypadku rozwoju morskiej energetyki wiatrowej nie jest jasne, czy magnesy trwałe będą bardzo potrzebne.

Strategia europejska

3 września 2020 r. Komisja Europejska przedstawiła swoją strategię zarówno wzmocnienia, jak i lepszej kontroli dostaw około trzydziestu materiałów uznanych za krytyczne, w szczególności pierwiastków ziem rzadkich, w celu przewodzenia zielonej i cyfrowej rewolucji. Lista zawiera m.in.:

  • grafit, lit i kobalt, stosowane do produkcji baterii elektrycznych;
  • krzem, niezbędny składnik paneli słonecznych;
  • pierwiastki ziem rzadkich stosowane do magnesów,
  • nasiona przewodzące i elementy elektroniczne.

Komisja szacuje, że do 2030 r. UE będzie potrzebować 18 razy więcej litu i pięć razy więcej kobaltu, aby osiągnąć swoje cele klimatyczne. Wiele z tych materiałów istnieje w Europie; Komisja szacuje, że do 2025 r. Europa mogłaby zaspokoić 80% potrzeb swojego przemysłu motoryzacyjnego. Recykling będzie rozwijany.

Tam, gdzie zasoby europejskie są niewystarczające, Komisja obiecuje zacieśnić długoterminowe partnerstwa, zwłaszcza z Kanadą, Afryką i Australią.

Zobacz też

Bibliografia