Tehno
StoryEditor

Kritične sirovine: Čega će faliti za deset godina

19. Listopad 2024.

Do 2030. u Europskoj uniji očekuje se šesterostruki rast potražnje za kritičnim sirovinama, samo za litijem čak dvanaesterostruki, a do 2035. njihova nestašica. Kritične sirovine nezamjenjivi su minerali i metali nužni za razvoj novih tehnologija i energetsku tranziciju.

– Bez sigurne i održive opskrbe kritičnim sirovinama neće biti zelene i industrijske tranzicije – izjavila je izvršna potpredsjednica Europske komisije Margrethe Vestager.

Na sve veću potražnju za kritičnim sirovinama utječu i klimatske promjene zato što se globalno zagrijavanje nevjerojatno ubrzava, čak je deset puta brže od prosječne stope zagrijavanja nakon ledenog doba. Zbog toga će se znatno povećavati potražnja za tehnologijama čiste energije poput solarnih panela, električnih vozila i vjetroelektrana. Kritične su sirovine rijetke i zemljopisno koncentrirane, a ključne su za napredak gospodarstva i energetske tranzicije, zato stručnjaci predviđaju da će potražnja za njima snažno rasti idućih godina.

Odredbe novoga europskog akta

Na popisu Europske unije iz 2023. (sličan popis ima SAD) 34 su kritične sirovine: aluminij/boksit/glinica, koksni ugljen, litij, fosfor, antimon, glinenci ili feldšpati, laki elementi rijetkih zemalja, skandij, arsen, fluorit, magnezij, metalni silicij, barit, galij, mangan, stroncij, berilij, germanij, prirodni grafit, tantal, bizmut, hafnij, niobij, metalni titan, bor, helij, metali platinske skupine, volfram, kobalt, teški elementi rijetkih zemalja, fosfatna stijena, vanadij, bakar, nikal. Zbog toga je Vijeće Europske unije ove godine donijelo Europski akt o kritičnim sirovinama čiji je cilj poboljšati vađenje, preradu, recikliranje i diverzifikaciju izvora unutar EU-a. Njime su određeni godišnji ciljevi potrošnje: 10 posto iz lokalnog vađenja, 40 posto prerađeno unutar EU-a i 25 posto od recikliranih materijala. Najviše 65 posto godišnjih potreba EU-a za svakom strateškom sirovinom u svakoj relevantnoj fazi obrade moglo bi se pokriti uvozom iz treće zemlje. Države članice EU-a u roku od godinu dana od stupanja Akta na snagu označit će tvrtke s više od petsto zaposlenika i globalnim prometom većim od 150 milijuna eura koje proizvode strateške tehnologije (baterije, vodik, obnovljive generatore) i one će morati procijeniti svoje opskrbne lance svake tri godine navodeći gdje se strateške sirovine ekstrahiraju, prerađuju i recikliraju.

Prof. dr. sc. Sibila Borojević Šoštarić iz Zavoda za mineralogiju, petrologiju i mineralne sirovine Rudarsko-geološko-naftnog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu ističe, međutim, samo nekoliko kritičnih sirovina bez kojih neće biti moguć tehnološki razvoj za deset godina, a to su zeleni metali bakar, litij, nikal, kobalt, grafiti te rijetke zemlje, sirovine potrebne za energetsku tranziciju i zeleni rast.

– Posljednji izvještaj Međunarodne agencije za energiju (International Energy Agency, IEA; nap. a.) donosi pregled trogodišnjeg rasta proizvodnje zelenih metala. Najveći rast, 30-postotni, od 2021. do 2023. godine bilježi litij, a najmanji, tropostotni, bakar. U isto vrijeme cijene svih tih metala na svjetskim burzama padaju jer je u ovom trenutku proizvodnja veća od potražnje, odnosno adsorpcije tržišta. Razlog padu cijena zelenih metala predviđanja su visokog rasta potrebe do 2035. odnosno do 2050., koja su se za sada pokazala nerealističnima – kaže Borojević Šoštarić.

Vezano uz prirodni plin

Objašnjava i zbog čega će se udvostručiti potražnja za helijem u idućem desetljeću.

image

Prof. dr. sc. Sibila Borojević Šoštarić

– Helij se eksploatira kao nusproizvod uz eksploataciju prirodnog plina. Ako prirodni plin koji se crpi ima samo 0,3 posto He, vrijednost helija veća je od vrijednosti plina. Proizvodni proces dio je procesa za ukapljivanje prirodnog plina u kojem se pri vrlo niskim temperaturama i visokim pritiscima prirodni plin ukapljuje i odvaja od dušika i helija, a u sljedećem se koraku pri još nižom temperaturama dušik i helij razdvajaju. Taj proces rezultira helijem 99,99-postotne čistoće. Prema United States Geological Survayu (USGS-u), u ovom trenutku globalne su rezerve helija 519 × 108 m3, pri čemu su najveće u SAD-u (40 posto), zatim u Kataru (20 posto) te Alžiru (16 posto); Rusija ima 12 posto rezervi, Kanada četiri posto, slijede Kina i ostale zemlje. Kad je posrijedi proizvodnja helija, SAD drži 38 posto tržišta, Katar 37 posto, Rusija 13 posto, Alžir osam posto – objašnjava Borojević Šoštarić.

Prema njezinim riječima, helij se najviše rabi za hlađenje niskotemperaturne opreme kakva služi, primjerice, za proizvodnju supravodljivih magneta u analitičkoj i laboratorijskoj opremi (magnetska rezonancija), napuhivanje letjelica (lakši je od zraka), zavarivanje pri visokim temperaturama, proizvodnju poluvodiča i tvrdih diskova.

– Izračunani je globalni godišnji porast proizvodnje helija (Compound Annual Growth Rate –​ CAGR; Ramdon, 2024.) od 2024. do 2030. od četiri do 6,7 posto, dakle u sljedećih desetak godina proizvodnja bi mogla porasti od 40 do 67 posto. To povećanje uglavnom se zasniva na pojačanoj proizvodnji supravodljivih magneta i poluvodiča. Globalni resursi za sada mogu pratiti taj trend povećanja – kaže Borojević Šoštarić.

Tvrdi da će na tržištu, ako se istodobno smanji eksploatacija prirodnog plina, nastati nestašica helija.

Taj manjak, kaže, nije povezan s raspoloživim resursima ili pak dodatnim, onima koji će tek biti na raspolaganju nakon provedenih geoloških istraživanja, već ovisi o stopi proizvodnje prirodnog plina. Naglašava da je dvojak odgovor na pitanje kojih će važnih elemenata nedostajati do 2035. godine.

– Jedno je Europski zeleni plan, koji predviđa goleme stope rasta pojedinih resursa, realnost je nešto sasvim drugo. U najmanju se ruku ne provodi onako brzo kako se planiralo. Zbog energetske krize prouzročene ratom u Ukrajini neke europske države ponovno su počele upotrebljavati fosilna goriva, a neke produljuju rokove za zatvaranje termoelektrana. Istodobno su se proračuni namijenjeni istraživanju i razvoju na razini EU-a smanjili. U to se ubrajaju i istraživanja vjetroelektrana, solarnih elektrana, vodika i drugih obnovljivih izvora, što će dodatno usporiti tranziciju. Za planove EU-a za snažno financiranje razvoja inovacijama i zamjenskih materijala koji bi umanjili pritisak na upotrebu kritičnih mineralnih sirovina također je smanjen proračunski novac. Usudila bih se reći da potencijalnu nestašicu resursa na globalnoj razini neće prouzročiti nedostatak minerala ili metala, nego geopolitika. Sveprisutna deglobalizacija i protekcionizam u vezi s kritičnim mineralima i metalima može izazvati potpunu zabranu izvoza neke sirovine dominantnog proizvođača, što nije povezano s količinom resursa na raspolaganju – naglašava Borojević Šoštarić.

Bez utjecaja na Hrvatsku

Ipak, procjenjuje da će nedostatak kritičnih sirovina vrlo malo utjecati na hrvatsko gospodarstvo jer Hrvatska ima iznimno diverzificiranu industriju. Prema Eurostatovim podacima iz 2023., prerađivačka industrija tvorila je 14,1 posto BDP-a, opskrba električnom energijom i plinom, parom, klimatizacija 6,2 posto, građevinska industrija šest posto.

– Ako iz prerađivačke industrije isključimo prehrambenu, drvnu i tekstilnu, na preostale sektore koji se oslanjaju na mineralne i metalne sirovine otpada 10-ak posto BDP-a: metaloprerađivačka, koks i rafinirani naftni proizvodi, kemikalije, farmaceutski proizvodi, guma, plastika, ostali metalni i mineralni proizvodi, elektrooprema, elektronički i optički proizvodi. Nekoliko većih hrvatskih proizvođača ovisi o elementima rijetkih zemalja u trajnim magnetima, bakru i litiju, npr. Ericksson Nikola Tesla, Rimac ili DOK-ING, koji bi u slučaju nestašica kritičnih metala na tržištu bili primorani ugrađivati drukčiju opremu u svoje proizvode i vozila – ističe Borojević Šoštarić i dodaje da bi građevinska industrija i opskrba električnom energijom i plinom, parom i klimatizacija u teoriji mogle bi biti ugrožene zbog nedostatka bakra kao strateške sirovine koja se upotrebljava za električne mreže ili ugrađuje u objekte. Potražnja za bakrom od 2021. do 2023. porasla je za samo tri posto, a njegove su rezerve u svijetu iznimno velike.

Chatbotove predikcije

Umjetna inteligencija, odnosno Claude, chatbot koji je lansirao Anthropic, mnogo je žešća u predviđanju nedostatka kritičnih sirovina. Claude je također na prvo mjesto stavio litij zbog eksplozivnog rasta proizvodnje električnih vozila i baterija za pohranu energije. Prema njegovu odgovoru, potražnja za litijem u idućih deset godina povećat će se od 400 do 500 posto. Slijedi ga kobalt, za kojim će se potražnja povećati od 200 do 300 posto jer je ključna komponenta u litij-ionskim baterijama. Rijetki zemljani elementi (neodimij, disprozij) bit će traženiji od 150 do 200 posto zato što su ključni u proizvodnji magneta za električne motore i vjetrenjačama. Potražnja za bakrom, koji je nužan za elektrifikaciju i obnovljive izvore energije, porast će od 50 do 100 posto. Nikal će biti traženiji od 100 do 150 posto jer je sastavni dio baterija za električna vozila i nehrđajući čelik. Potražnja za grafitom rast će pak od 200 do 300 posto jer se rabi u anodama litij-ionskih baterija, a za silicijem, koji je ključan za proizvodnju solarnih panela i poluvodiča, potražnja će se povećati od 50 do 100 posto. Vodik, kao potencijalni izvor čiste energije, posebno u teškoj industriji i transportu, bit će traženiji od 400 do 500 posto nego što je danas, a platina i paladij od 50 do 100 posto jer se upotrebljavaju u gorivnim ćelijama i kao katalizatori. Helij bi trebao biti traženiji od 50 do 100 posto.

Claude napominje da te procjene mogu varirati ovisno o izvorima i da stvaran rast može odstupati od tih projekcija zbog nepredviđenih čimbenika poput tehnoloških proboja, promjene u regulativi ili geopolitičkih događaja.

22. listopad 2024 05:53