Niedobór metali może zahamować elektryfikację. Czy recykling może nas uratować?
Coraz więcej aut elektrycznych porusza się po drogach Europy, a to nieuchronnie prowadzi do wzrostu zużycia metali krytycznych wymaganych do takich komponentów, jak silniki elektryczne i elektronika w ogólności. Przy obecnym poziomie produkcji surowców w przyszłości nie będzie wystarczającej ilości tych metali – nawet przy zwiększonym recyklingu. Taki negatywny wniosek wynika z badania przeprowadzonego przez Chalmers University of Technology w Szwecji na zlecenie Komisji Europejskiej.
Elektryfikacja i cyfryzacja prowadzą do stałego wzrostu zapotrzebowania na metale krytyczne we flocie pojazdów UE. Co więcej, tylko niewielka część metali jest obecnie poddawana recyklingowi. Metale, które są bardzo poszukiwane, takie jak dysproz, neodym, mangan i niob, mają ogromne znaczenie gospodarcze dla UE, podczas gdy ich dostawa jest ograniczona, a zwiększenie produkcji surowców wymaga czasu. Tak więc rosnąca zależność rynku od tych metali jest dość problematyczna.
– UE jest silnie uzależniona od importu tych metali, ponieważ ich wydobycie koncentruje się w kilku krajach, takich jak Chiny, RPA i Brazylia. Brak dostępności jest dla UE problemem zarówno gospodarczym, jak i środowiskowym, i może opóźnić przejście na samochody elektryczne i inne zrównoważone technologie. Ponadto, ponieważ wiele z tych metali jest rzadkich, ryzykujemy również utrudnienie dostępu do nich przyszłym pokoleniom, jeśli nie będziemy w stanie wykorzystać tego, co już jest w obiegu – mówi Maria Ljunggren, profesor nadzwyczajny w dziedzinie zrównoważonego zarządzania materiałami na Chalmers University of Technology.
Sytuacja krytyczna, ale w Szwecji nadzieja
Prof. Maria Ljunggren zwraca uwagę, że poważna sytuacja, w jakiej znajdują się surowce krytyczne i strategiczne w Europie, została podkreślona w ustawie o surowcach krytycznych przedstawionej niedawno przez Komisję Europejską. Akt ten podkreśla potrzebę wzmocnienia współpracy z wiarygodnymi zewnętrznymi partnerami handlowymi oraz poprawy recyklingu surowców krytycznych i strategicznych przez państwa członkowskie. Podkreśla również znaczenie eksploracji własnych zasobów geologicznych przez kraje europejskie.
W Szwecji państwowa spółka wydobywcza LKAB poinformowała na początku roku o znaczących złożach metali ziem rzadkich w Kirunie. Udana eksploracja umożliwiła firmie zidentyfikowanie zasobów mineralnych w wysokości ponad miliona ton tlenków – co obecnie określa się jako największe znane złoże tego rodzaju w Europie.
– To niezwykle interesujące, zwłaszcza odkrycie neodymu, który jest między innymi wykorzystywany w magnesach do silników elektrycznych. Mamy nadzieję, że w dłuższej perspektywie pomoże nam to uniezależnić się od importu – mówi prof. Ljunggren.
Znaczący wzrost zużycia metali krytycznych
Wspólnie ze szwajcarskim Federalnym Laboratorium Materiałoznawstwa i Technologii (EMPA), prof. Ljunggren przeprowadziła badanie metali, które są obecnie używane w europejskiej flocie pojazdów. Zlecenie pochodzi ze Wspólnego Centrum Badawczego Komisji Europejskiej (JRC) i zaowocowało obszerną bazą danych, która pokazuje obecność metali w nowych pojazdach, pojazdach używanych i pojazdach poddawanych recyklingowi.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Badanie sięgające 2006 roku pokazuje, że udział metali krytycznych w pojazdach znacznie wzrósł, a naukowcy uważają, że rozwój ten będzie kontynuowany. Kilka pierwiastków ziem rzadkich należy do metali, których zawartość wzrosła najbardziej.
– Zużycie neodymu i dysprozu wzrosło odpowiednio o około 400 i 1700% w nowych samochodach w tym okresie, i to jeszcze przed wprowadzeniem elektryfikacji. Złoto i srebro, które nie są wymienione jako metale krytyczne, ale mają dużą wartość ekonomiczną, wzrosły o około 80% – mówi prof. Ljunggren.
Ideą badania i bazy danych jest zapewnienie decydentom, firmom i organizacjom bazy dowodowej wspierającej bardziej zrównoważone wykorzystanie metali krytycznych w UE. Głównym wyzwaniem jest to, że materiały te, występujące w bardzo małych stężeniach w każdym samochodzie, są trudne do recyklingu z ekonomicznego punktu widzenia.
Recykling na ten moment nie spełnia wymagań
– Aby poziom recyklingu się zwiększył, samochody muszą być zaprojektowane tak, aby umożliwić odzysk kluczowych metali. Co więcej, należałoby wprowadzić ekonomiczne zachęty do większego recyklingu. Ale to nie jest obecna rzeczywistość. Jednakże samo zwiększenie poziomu recyklingu nie jest w stanie spełnić wymagań w dającej się przewidzieć przyszłości. Powodem jest to, że zapotrzebowanie na metale krytyczne w nowych samochodach tak bardzo rośnie. Dlatego też należy w większym stopniu skupić się na tym, w jaki sposób możemy zastąpić te metale innymi materiałami. W perspektywie krótkoterminowej konieczne będzie jednak zwiększenie wydobycia w kopalniach, jeśli elektryfikacja nie ma zostać zahamowana – podsumowuje prof. Ljunggren.
Źródło: Chalmers University of Technology