Samtalen om dekarbonisering har brakt frem i lyset en gruppe råvarer som tidligere gikk nesten ubemerket hen. I dag, uten en stabil flyt av disse ressursene, ville det være umulig å ta i bruk fornybar energi, digitalisere økonomien eller elektrifisere transport, så det er viktig å forstå hva som ligger bak verdikjeden deres. Kort sagt snakker vi om mineraler hvis etterspørsel skyter i været mens tilbudet blir stadig mer komplisert av en rekke årsaker, fra geologiske faktorer til handel og politiske spenninger. Det «misforholdet» mellom hva markedet etterspør og hva som faktisk når bransjen Det er kjernen i saken.
Interessen er ikke utelukkende teknisk: det finnes ekstern avhengighet, geopolitiske risikoer og en miljøpåvirkning som ikke kan ignoreres. Myndigheter og selskaper over hele verden har allerede tatt grep for å garantere tilgang til disse materialene og for å gjøre det på en ansvarlig måte. Spørsmålet er hvordan man kan sikre en sikker, bærekraftig og konkurransedyktig forsyning. i løpet av den tiden klimakrisen krever, uten å velte urimelige kostnader over på lokalsamfunn og økosystemer.
Hva mener vi med kritiske mineraler?
Enkelt sagt er kritiske elementer de elementene i naturen med høy etterspørsel og sårbare forsyningskjeder, enten på grunn av geologisk knapphet, geografisk konsentrasjon eller flaskehalser i prosesseringen. Kritisk sans er ikke statisk: den endrer seg med sosiale behov og tilgjengelige ressurserså et materiale kan gå fra strategisk til kritisk og omvendt etter hvert som teknologien og markedet utvikler seg.
Det finnes ingen universelt akseptert definisjon, og begrepene overlapper hverandre: vi hører snakk om strategiske mineraler, energiomstillingsmineraler eller kritiske råvarer. Hvert land eller økonomisk blokk utvikler sin egen prioriteringsliste. Den europeiske union publiserte for eksempel en oversikt over essensielle materialer i 2020. som blant annet inkluderer kobolt, indium, magnesium, wolfram, litium eller strontium.
Blant de oftest gjentatte navnene er aluminium, krom, kobolt, kobber, grafitt, indium, jern, bly, litium, nikkel, sink og gruppen kjent som sjeldne jordarter. De er essensielle komponenter for teknologier med sterkt vekstpotensial og ingen klare erstatninger. i mange av bruksområdene, noe som øker risikoen hvis forsyningen svikter.
Hva brukes de til i dag?
Dens kjemiske, magnetiske og optiske egenskaper tillater produksjon av alt fra mobiltelefoner og datamaskiner til høyttalere og nettbrett, med forbedringer i effektivitet, ytelse, hastighet, holdbarhet og termisk stabilitet. Forbrukerelektronikk og digital infrastruktur er avhengig av disse materialene i en rekke komponenterfra mikrobrikker til permanentmagneter.
Deres rolle er enda viktigere i energiomstillingen. De er essensielle for solcellepaneler, vindturbiner og fremfor alt batterier og lagringssystemer for elektriske kjøretøy. Hver teknologi krever forskjellige kombinasjoner og mengder.Solenergi bruker mer aluminium og kobber; vindenergi, jern og sink; geotermisk energi, nikkel og krom; elektriske batterier, grafitt, nikkel og kobolt.
Hvis vi utvider fokuset vårt, kommer andre fremtidige teknologier i spill: hydrogenelektrolysører, dataoverføringsnettverk, droner, avansert robotikk, kraftelektronikk eller satellitter. Nyere studier anslår tosifret årlig vekst frem til 2030 I mange av disse områdene er det en betydelig avhengighet av materialer som indium og gallium (høyeffektive LED-pærer), silisium (halvledere) eller platinagruppen av metaller – iridium, palladium, platina, rhodium og ruthenium – (katalysatorer og brenselceller).
Hvor utvinnes de fra, og hvem bearbeider dem?
Betydelige forekomster er distribuert over hele verden. Det finnes kobber i Chile og Peru; litium i Australia og Chile; nikkel i Indonesia og Filippinene; kobolt i Den demokratiske republikken Kongo; og en betydelig konsentrasjon av sjeldne jordartsmetaller i Kina. Denne ujevne fordelingen kompliserer forsyningssikkerheten og mangedobler eksponeringen for geopolitiske risikoer..
Utvinning er bare en del av historien. Foredling og raffinering er enda mer konsentrert: Kina leder an i foredlingen av en rekke kritiske materialer og står for godt over 80 % av den globale produksjonen av sjeldne jordarter. Denne kontrollen over mellomleddet gjør landet til et sant nervesenter for global handel og forklarer flaskehalsene som bransjen opplever når flytene forstyrres.
Det er verdt å huske at disse markedene generelt er mindre, mer geografisk konsentrerte og mindre konkurransedyktige enn hydrokarbonmarkedene. Lavere likviditet forsterker volatilitet og følsomhet for sjokk regulatoriske eller diplomatiske.
Europa og Spania: utgangspunkt
I Europa er den innenlandske produksjonen av sjeldne jordartsmetaller og andre kritiske materialer begrenset, med noen unntak. Tyskland leverer rundt 8 % av verdens gallium; Finland, omtrent 10 % av germaniumet; Frankrike, rundt 59 % av hafniumet; og Spania, omtrent 31 % av strontiumet. Til tross for disse spesialiseringsområdene, er den europeiske kapasiteten langt under etterspørselen i det innenlandske markedet..
For å redusere avhengigheten fremmer EU planer om å utvikle en levedyktig og bærekraftig utvinnings-, foredlings- og resirkuleringsindustri. I Spania byr undergrunnen på muligheter: litiumressurser er identifisert i Cáceres og sjeldne jordartsressurser i Ciudad Real. Imidlertid hindrer lisensprosedyrer og sosial motstand mot nye gruver prosjekter.Det finnes imidlertid allerede offentlige og private initiativer som søker enighet om å komme videre.
Fremtidig etterspørsel og scenarier
Hvis vi virkelig ønsker et lavutslippsenergisystem, trenger vi flere mineraler, ikke færre. De mest siterte prognosene peker på en økning på over 40 % i kobber og sjeldne jordartsmetaller, 60–70 % i nikkel og kobolt, og nesten 90 % i litium. Totalt sett kan den totale etterspørselen etter kritiske mineraler øke fire til seks ganger innen 2040. over dagens nivåer.
I mellomtiden har UNCTAD advart om at kobberetterspørselen knyttet til fornybar energi kan dobles i løpet av de kommende tiårene. Med dagens produksjonstakt vil det ikke være nok til å dekke alle behovene.noe som setter målet om å begrense global oppvarming til 1,5 °C i fare dersom investeringer, innovasjon og materialeffektivitet ikke akselereres.
Viktige teknologier og materialavhengighet
Batterier, vindturbiner, solcellepaneler, elektrolysører og høykapasitetsnett produseres ikke fra bunnen av: innvendig er de en mosaikk av spesialiserte materialer. Indium og gallium støtter energieffektiv LED-belysning; silisium er grunnlaget for mikrobrikker; platinagruppemetaller fungerer som katalysatorer og elektroder. Den kryssavhengigheten mellom teknologier og materialer Det forklarer hvorfor feil i et metall kan sette en hel industrikjede i fare.
Utover medieikonene (litium og kobolt) er spekteret bredt. Blant de mest siterte mineralene i overgangsmetallsammenhenger er bauxitt, kadmium, krom, tinn, gallium, germanium, grafitt, indium, mangan, molybden, nikkel, selen, silisium, tellur, titan, sink og de sjeldne jordartsmetallene, samt kobber og bly. Mangfoldet av materialer kompliserer utskifting og tvinger oss til å tenke på løsninger for spesifikke bruksområder..
Hvordan bestemmes kritikalitet?
For å vurdere om et råmateriale er kritisk, vurderes tre hovedvariabler. For det første, nivået på reservene og deres påfyllingshastighet. For det andre, den reelle muligheten for å erstatte det med andre materialer med lignende ytelse. For det tredje, dets essensielle natur i strategiske sektorer og risikoen for forstyrrelser i forsyningskjeden. Når knapphet, mangel på alternativer og høy sektoravhengighet sammenfaller, risikoen skyter i været.
Europeiske industripolitikere oppsummerer det tydelig: uten en sikker og bærekraftig forsyning av kritiske råvarer vil det ikke bli noen grønn reindustrialisering eller konkurransedyktig digitalisering. Det er logikken bak de nye lovene, alliansene og fondene. som søker å beskytte tilgangen til disse ressursene.
Hvor finner man pålitelige data
God informasjon er avgjørende for å ta informerte beslutninger. Den europeiske åpne dataportalen returnerer titusenvis av resultater når man søker etter kritiske råvarer, og ved å forbedre filtre kan relevante sett identifiseres. Det felles forskningssenterets (JRC) vurdering av kritiske råvarer fra 2020 er spesielt verdt å merke seg. Gjennom RMIS-systemet (Raw Materials Information System) kan du få tilgang til forhåndslistede analyser av strategiske, kritiske og ikke-kritiske materialer., sammen med bruken av den i muliggjørende teknologier.
En annen viktig kilde er den europeiske geologiske datainfrastrukturen (ofte omtalt som EDGI), med geologiske kataloger og tjenester som inkluderer kart over forekomster av litium, kobolt eller grafittMange av disse datasettene kommer fra FRAME-prosjektet, der flere europeiske organisasjoner, som den spanske IGME, deltar, og tillater nedlasting av data i formater som GeoJSON. Dette er verdifulle ressurser for å forstå hvor ressursene befinner seg og i hvilken geologisk kontekst de opptrer.
På internasjonalt nivå tilbyr Det internasjonale energibyrået (IEA) Critical Minerals Demand Dataset, en nedlastbar database som forenkler scenarier og balanser mellom tilbud og etterspørsel knyttet til energiomstillingen. Disse kombinerte kildene støtter mer robuste og sammenlignbare diagnoser for selskaper og administrasjoner.
Miljøpåvirkning og gruvedrift med klimakriterier
Utvinning og foredling har et fotavtrykk: dagbrudd genererer avfallsberg, kan forurense grunnvannsmagasiner med tungmetaller og forstyrre sårbare økosystemer. Dessuten er raffinering energi- og vannintensivt. Når produksjonen er konsentrert i land med mindre strenge miljøforskrifter, har konsekvensene en tendens til å forverres.
I denne sammenhengen dukker ideen om «klimasmart» gruvedrift opp: teknikker og praksiser som minimerer fotavtrykket og gjør behovet for mineraler forenlig med miljøvern. Det er ikke en markedsføringsetikett; det innebærer å redesigne prosesser, måle effekter og kreve sporbarhet. gjennom hele kjeden.
Resirkulering, spiraløkonomi og substitusjon
Teknologi hjelper. Hydrometallurgiske, pyrometallurgiske og bioutvaskingsprosesser utvides for å øke utvinningsgraden og renheten, og økodesign søker å legge til rette for demontering og sporbarhet. Selektiv substitusjon av materialer blir også viktigere, som for eksempel overgangen til LFP-batterikjemikalier (litiumjernfosfat) som unngår nikkel og kobolt, eller utviklingen av natriumionbatterier for spesifikke bruksområder.
Omfanget av utfordringen er enormt: IDB-anslag indikerer at rundt 3.000 milliarder tonn mineraler vil være nødvendig for å fullføre overgangen til en lavkarbonøkonomi. Uten drastiske forbedringer innen resirkulering, materialeffektivitet og substitusjon, vil trykket på primærutvinningen være svært høyt.
Bruksområder og marked i energiomstillingen
Fotovoltaikk, vindkraft, strømnett og energilagring er de største forbrukerne, men ikke de eneste. Helsesektoren bruker platina i katalysatorer og utstyr, grafitt brukes i elektroder og ildfaste materialer, og sjeldne jordartsmetaller muliggjør høyytelsesmagneter i motorer og generatorer. Utvalget av bruksområder forklarer hvorfor etterspørselen øker samtidig i flere sektorer.
I mellomtiden reagerer markedet på insentiver. Stigningen i litiumpriser de siste årene har fremhevet systemets følsomhet og katalysert investeringer, samt geopolitiske spenninger. Den regulatoriske responsen inkluderer internasjonale avtaler for å stabilisere forsyningskjeder og harmonisere miljømessige og sosiale kriterier.
Ansvarlig forvaltning og regulering
Å redusere risikoer krever robuste forsyningskjeder, klare regler og åpenhet. Reguleringsrammeverk må tiltrekke seg investeringer, fordele fordeler rettferdig og etablere etterprøvbare miljø- og menneskerettighetsstandarder. Sertifiseringssystemer og due diligence er sentrale komponenter for å oppnå sosial legitimitet og tilgang til markeder.
På den teknologiske siden tar industrien sikte på å redusere koboltinnholdet i visse applikasjoner fra rundt 30 % til tall nærmere 10 %, fremme LFP-batterier og utvikle natriumbaserte alternativer. Jo mer pålitelige tekniske alternativer som finnes, desto mindre vil eksponeringen for et enkelt materiale være..
Regjeringer på sin side inngår allianser, som avtalen om kritiske mineraler mellom EU og USA, som har som mål å legge til rette for handel og sikre materialer for rene teknologier. Økonomisk diplomati har blitt en like viktig faktor som geologi..
Latin-Amerika på overgangskartet
Geografien til mange av disse ressursene overlapper med områder med ekstremt høy biologisk og kulturell rikdom. Dette er tilfellet med Amazonas eller Andes saltsletter. En betydelig del av utvinningen er konsentrert i det globale sørDerfor utgjør styring og lokal deltakelse forskjellen mellom mulighet og konflikt.
Blant de viktigste produksjonene i regionen er: Argentina (litium), Bolivia (litium), Chile (kobber og molybden, i tillegg til litium), Brasil (aluminium, bauxitt, litium, mangan, sjeldne jordarter, titan), Colombia (nikkel), Mexico (kobber, tinn, molybden, sink) og Peru (tinn, molybden, sink)Den internasjonale agendaen har eskalert debatten, med anbefalinger fra et FN-panel for rettferdig og bærekraftig forvaltning og nylige høringer for IACHR om miljømessige og sosiale konsekvenser.
Sjeldne jordarter: hva de egentlig er
Begrepet «sjeldne jordartsmetaller» omfatter 16 elementer: lantanidene (fra lantan til lutetium) pluss yttrium, på grunn av deres analoge kjemiske sammensetning. Disse inkluderer scandium, yttrium, lantan, cerium, praseodym, neodym, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, tulium, ytterbium og lutetium. Begrepet «sjeldne» betyr ikke at de knapt finnes i jordskorpen.Utfordringen er at de vanligvis ikke er konsentrert i lett utnyttbare forekomster, og at separasjonen av dem er kompleks.
Dens betydning ligger i dens rolle i permanentmagneter, fosfor til skjermer, katalysatorer og flere bruksområder innen elektronikk og energi. Verdikjeden krever svært spesialisert prosessering og raffineringDette øker inngangsbarrieren og avhengigheten av få aktører.
Overgangsterminologi og materialfortegnelser
I tillegg til de som allerede er nevnt, inneholder fornybar energiteknologi ofte bauxitt, kadmium, krom, tinn, gallium, germanium, grafitt, indium, mangan, molybden, nikkel, selen, silisium, tellur, titan og sink, sammen med kobber, litium, kobolt og sjeldne jordartsmetaller. For omtrentlig bruk:
- Solteknologierbauxitt, kadmium, tinn, germanium, gallium, indium, selen, silisium, tellur, sink.
- Elektriske installasjoner: kobber.
- Vindkraftbauxitt, kobber, krom, mangan, molybden, sjeldne jordarter, sink.
- Energilagringbauxitt, kobolt, kobber, grafitt, litium, mangan, molybden, nikkel, sjeldne jordarter, titan.
- batterikobolt, grafitt, litium, mangan, nikkel, sjeldne jordarter.
Innen helsevesen og høyteknologi utmerker platina seg for sin motstand mot korrosjon og høye temperaturer, og brukes i katalysatorer og medisinsk utstyr. Grafitt, i tillegg til sin rolle i batterianoder, brukes i elektroder, smøremidler og ildfaste materialer.Dette sektormangfoldet krever at flere verdikjeder overvåkes parallelt.
Markeder, industripolitikk og data for å avgjøre
Kombinasjonen av relativ geologisk knapphet, konsentrert produksjon, kompleks prosessering og økende etterspørsel skaper sårbarhet. Dette er grunnen til at investeringer og innovasjon har blitt prioriteringer innen økonomisk politikk i EU, USA, Australia og andre land. Uten planlegging og åpne data av høy kvalitet tas beslutninger for sent eller basert på intuisjon..
Det europeiske dataøkosystemet – med JRCs RMIS og EDGIs geologiske infrastruktur – sammen med IEA-ressurser, bidrar til å standardisere diagnoser, sammenligne scenarier og prioritere flaskehalser. Å ha homogene og sporbare serier reduserer usikkerheten for regulatorer og investorer.
Spania, med sitt potensial for gruvedrift og lederskap innen fornybar energi, ønsker å spille en nøkkelrolle i en mer autonom og bærekraftig europeisk forsyningskjede. Nøkkelen vil være å forene industrielle muligheter med sosiale og miljømessige garantier., og anvender strenge standarder og deltakelsesmekanismer i territoriene.
Energiomstillingen handler ikke bare om grønne kilowatt: den krever også en omstilling innen råvarer. Med diversifiserte forsyningskjeder, forbedret resirkulering, smarte substitusjoner og internasjonalt samarbeid, Det er mulig å redusere risikoer og akselerere dekarboniseringen uten å la noen bli hengende etter..
