Ο στόχος για μηδενικές εκπομπές άνθρακα το 2050, η ενεργειακή μετάβαση και οι κρίσιμες ορυκτές πρώτες ύλες

Τον περασμένο Νοέμβριο, οι κυβερνήσεις τον πλουσιότερων χωρών, συγκεντρώθηκαν στη Σκωτία για τη σύνοδο κορυφής για το κλίμα Cop26 με στόχο να αξιολογηθεί αν βρίσκεται σε καλό δρόμο, η επίτευξη του στόχου της συμφωνίας του Παρισιού για τη διατήρηση της μέσης θερμοκρασίας κάτω από τους 1.5^οC. Αυτό σημαίνει ότι θα χρειαστεί μια πενταπλάσια αύξηση στην παγκόσμια παραγωγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας έως το 2030 ώστε να επιτευχθεί σε παγκόσμιο επίπεδο ο στόχος εκπομπών μηδενικού άνθρακα έως τα μέσα του αιώνα.

Πάρα πολλοί δυστυχώς, τεχνοκράτες και πολιτικoί ιδιαίτερα στην Ευρωπαϊκή Ένωση, αγνοούν το γεγονός ότι η επέκταση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας συνεπάγεται ταυτόχρονα και μια επιχείρηση μεγάλης έντασης εξόρυξης και χρήσης κρίσιμων ορυκτών πρώτων υλών που φυσικά δεν γίνεται χωρίς περιβαλλοντικό και ενεργειακό αποτύπωμα! Η φύση μπορεί να μας δίνει την ηλιακή ακτινοβολία και τον άνεμο παρέχοντας ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, αλλά οι διαδρομές μέσω των οποίων διοχετεύεται η ηλεκτρική ενέργεια χρειάζονται π.χ χαλκό και πολλές άλλες κρίσιμες ορυκτές πρώτες ύλες. Οι ανεμογεννήτριες π.χ χρειάζονται μαγνήτες μαγγανίου, πλατίνας και σπάνιων γαιών, οι μπαταρίες EV κατασκευάζονται με λίθιο, κοβάλτιο και νικέλιο. Σύμφωνα με τον  Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας  (IEA), ένας κόσμος μηδενικού άνθρακα στα μέσα του αιώνα απαιτεί έξι φορές αύξηση στην παραγωγή αυτών των κρίσιμων ορυκτών τουλάχιστον έως το 2030.

Οι τιμές παράλληλα, μέσα σε ένα τέτοιο περιβάλλον αυξημένης ζήτησης αυξάνονται διαρκώς. Από την άλλη πλευρά οι αλυσίδες εφοδιασμού μέσω των οποίων πραγματοποιείται η εξόρυξη, επεξεργασία και εμπορία αυτών των κρίσιμων ορυκτών πρώτων υλών, είναι πολύ συγκεντρωμένη σε μια ομάδα μερικών χωρών όπως η Κίνα, η Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό (κοβάλτιο), η Ινδονησία και οι Φιλιππίνες (νικέλιο), η Αυστραλία και η Χιλή (λίθιο) χώρες δηλαδή οι οποίες κυριαρχούν στην παραγωγή και την εμπορία. Παράλληλα οι κινεζικές εταιρείες εξόρυξης αυξάνουν γρήγορα τις επενδύσεις τους, σε πολλές από τις παραπάνω χώρες.

Σε ό,τι αφορά την επεξεργασία αυτών των κρίσιμων ορυκτών πρώτων υλών η Κίνα παίζει κυρίαρχο ρόλο. Οι εταιρείες εξόρυξης και επεξεργασίας αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το ήμισυ της παραγωγής κοβαλτίου και λιθίου στον κόσμο. Οι εταιρείες αυτές καθώς και η διαμόρφωση των τιμών για μπαταρίες EV κυριαρχούνται σχεδόν σε όλη τους τη διαδρομή από κινέζους προμηθευτές. Με λίγα λόγια οι κινεζικές εταιρείες αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 80% των ορυκτών πρώτων υλών για προηγμένα υλικά μπαταριών.

Με τα σημερινά δεδομένα οι δυνατότητες προσφοράς κρίσιμων ορυκτών πρώτων υλών είναι ανεπαρκείς ώστε να εξασφαλίσουν τη μετάβαση στην ανανεώσιμη πράσινη ενέργεια. Μελέτες που έγιναν πρόσφατα στην Ευρωπαϊκή Ένωση απέδειξαν π.χ ότι η παραγωγή ανεμογεννητριών και φωτοβολταϊκών (ηλιακοί συλλέκτες) (PV) απαιτούν τη χρήση σημαντικών ποσοτήτων από αυτά τα κρίσιμα ορυκτά που εξορύσσονται σήμερα. Εξετάζοντας σε παγκόσμια κλίμακα, τα σενάρια σύμφωνα με τους στόχους της Συμφωνίας του Παρισιού, φτάνουμε στο συμπέρασμα ότι χρειάζεται μία αύξηση της παγκόσμιας παραγωγής ορισμένων τέτοιων κρίσιμων μετάλλων κατά 12 φορές τουλάχιστον έως το 2050, σε σύγκριση με τη σημερινή παραγωγή.

Συγκεκριμένα, η ζήτηση για ορισμένες σπάνιες γαίες όπως νεοδύμιο, τέρβιο, δυσπρόσιο πρασεοδύμιο καθώς και ίνδιο, είναι ήδη πολύ υψηλή. Και προφανώς αυτός ο υπολογισμός δεν περιλαμβάνει τη ζήτηση για αυτά τα συγκεκριμένα μέταλλα σε άλλες εφαρμογές, όπως ηλεκτρικά οχήματα ή ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης.

Η εξόρυξη και η επεξεργασία αυτών των κρίσιμων ορυκτών πρώτων υλών προκειμένου να έχουμε τα τελικά προϊόντα π.χ σπανίων γαιών ή ενώσεων του νικελίου και του κοβαλτίου διαρκούν αρκετά χρόνια και φυσικά αφήνουν σημαντικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Δεν γίνονται χωρίς ενέργεια, δεν γίνονται χωρίς εκπομπές άνθρακα . Και φυσικά η μεταφορά τους κυρίως μέσω των θαλάσσιων οδών στις αγορές παράγει εξίσου σημαντική περιβαλλοντική ρύπανση.

Η παγκόσμια ενεργειακή πράσινη μετάβαση απαιτεί ταχεία και παγκόσμια ανάπτυξη τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η διασφάλιση της προσφοράς των απαιτούμενων κρίσιμων μετάλλων για αυτή τη μετάβαση, χρειάζεται μεγαλύτερη προσοχή, καθώς η προσφορά και η ζήτηση δεν μπορούν να διασφαλιστούν μέσω μιας ελεύθερης αγοράς. Η εξόρυξη των απαιτούμενων μεταλλευμάτων πραγματοποιείται σε μερικές μόνο συγκεκριμένες χώρες και η επεξεργασία αυτών των μεταλλευμάτων συγκεντρώνεται σε ακόμη λιγότερες χώρες. Η διάσταση της γεωπολιτικής αλλάζει καθώς μετακινείται  από χώρες που κυριαρχούνται από τους υδρογονάνθρακες σε  χώρες που κυριαρχούνται από την εξόρυξη και επεξεργασία κρίσιμων ορυκτών πρώτων υλών. 

Ένα δεύτερο σημαντικό ζήτημα είναι ο αργός ρυθμός έρευνας, εξόρυξης και επεξεργασίας  για την παραγωγή αυτών των κρίσιμων μετάλλων: το άνοιγμα ενός νέου ορυχείου διαρκεί συχνά πάνω από 10 χρόνια ,ενώ όπως είναι φυσικό απαιτούνται μεγάλες επενδύσεις κεφαλαίου.

Όλα αυτά καθιστούν πολύ δύσκολη την αντιμετώπιση της ταχείας αύξησης της παγκόσμιας ζήτησης σε συγκρίσιμη με την αύξηση της παγκόσμιας προσφοράς. Οι εταιρείες εξόρυξης απαιτούν μια παγκόσμια, μακροπρόθεσμη διασφάλιση επενδύσεων για να μπορούν να χρηματοδοτούν νέες δραστηριότητες εξόρυξης και επεξεργασίας κρίσιμων ορυκτών πρώτων υλών.

Η αλυσίδα εφοδιασμού των κρίσιμων μετάλλων είναι εξαιρετικά περίπλοκη. Καταρχάς για λόγους καθαρά γεωλογικούς δεν μπορούν να εξορυχθούν τεχνικά (ή οικονομικά) όλα τα υπάρχοντά αποθέματα, ενώ παράλληλα προϊούσης της εξόρυξης υποβαθμίζεται η περιεκτικότητα του μεταλλεύματος σε κρίσιμα ορυκτά. Παράλληλα η εξόρυξη και η επεξεργασία του μεταλλεύματος, απαιτεί έναν αυξανόμενο όγκο νερού και ενέργειας. Και όλα αυτά φυσικά συνδέονται συχνότατα με σημαντικό περιβαλλοντικό και κοινωνικό κόστος.

Η έλλειψη προσφοράς θα οδηγήσει σε αυξημένο ανταγωνισμό μεταξύ διαφορετικών εφαρμογών και μεταξύ διαφορετικών χωρών. Η αυξημένη παγκόσμια χρήση σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών θα οδηγήσει σε περαιτέρω αλληλεξάρτηση κάθε χρόνο. Οι ελλείψεις, τα υπάρχοντα γεωπολιτικά προβλήματα μεταξύ των υπερδυνάμεων ή αιφνίδια γεγονότα στην αλυσίδα εφοδιασμού δημιουργούν συχνά προβλήματα και εμποδίζουν  τη έγκαιρη σύμφωνα με τους στόχους που έχουν τεθεί, μετάβαση στην πράσινη ενέργεια.

Όπως είναι γνωστό οι ορυκτές πρώτες ύλες είναι μη ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι. H εξάντληση των αποθεμάτων κρίσιμων ορυκτών πρώτων υλών στην ξηρά με όλη αυτή την προσπάθεια που γίνεται για τη μετάβαση στην πράσινη ενέργεια και μηδενικές εκπομπές άνθρακα ως το 2050, είναι πολύ εκτεταμένη. Η υποκατάσταση και η ανακύκλωση ιδίως για τις κρίσιμες ορυκτές πρώτες ύλες είναι πολύ περιορισμένη και όλες οι καινούργιες τεχνολογίες που αναπτύσσονται προς αυτή την κατεύθυνση δεν φαίνονται ικανές να αναστρέψουν το πρόβλημα προς το παρόν. Παράλληλα όλη αυτή η εργώδης προσπάθεια για εξόρυξη κατεργασία κρίσιμων ορυκτών πρώτων υλών απαιτεί τη χρήση μεγάλης έντασης ενέργειας, και φυσικά περιβαλλοντική επιβάρυνση.

Με αυτά τα δεδομένα ο στόχος για μηδενικές εκπομπές άνθρακα έως το 2050 είναι όχι μόνον ουτοπικός αλλά ταυτόχρονα και επικίνδυνος καθώς υπονομεύει την ομαλή και λελογισμένη μετάβαση στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Το πρόβλημα της γοργής εξάντλησης των αποθεμάτων κρίσιμων ορυκτών πρώτων υλών στην ξηρά, της εξαιρετικά περιορισμένης δυνατότητες ανακύκλωσης και υποκατάστασης προς το παρόν σε συνδυασμό κλιματική αλλαγή που ήδη βιώνουμε και τους στόχους που τέθηκαν από τη συμφωνία του Παρισιού για το περιβάλλον, επιβάλλουν την αξιοποίηση των τεράστιων αποθεμάτων κονδύλων μαγγανίου σιδήρου και επιφλοιώσεων κοβαλτίου πού βρίσκονται στούς βυθούς των ωκεανών. Ήδη υπάρχουν οι τεχνολογίες,οι μελέτες οι μετρήσεις των αποθεμάτων, οι δυνατότητες για αυτό το μεγάλο άλμα της ανθρωπότητας. Οι υποθαλάσσιοι αυτοί σχηματισμοί είμαι πολύ πλούσιοι σε μαγγάνιο, χαλκό ,νικέλιο κοβάλτιο και σε ορισμένες περιοχές σε σπάνιες γαίες, ενώ ήδη έχουν αναπτυχθεί τεχνολογίες εμπλουτισμού και μεταλλουργικής επεξεργασίας γιατί την ανάκτηση αυτών των κρίσιμων μετάλλων από αυτούς τους σχηματισμούς.

Παράλληλα το περιβαλλοντικό αποτύπωμα οι εκπομπές αερίων στο περιβάλλον είναι δραστικά χαμηλότερο. Σύμφωνα με μια έρευνα που δημοσιεύθηκε την μερικούς μήνες από την καναδική εταιρεία Deep Green, η εξόρυξη κοβαλτίου, χαλκού, νικελίου και άλλων μετάλλων για τις νέες μπαταρίες υψηλής απόδοσης από την αξιοποίηση των επιφλοιώσεων πλούσιων σε κοβάλτιο και κονδύλων  παράγει έως και 70% λιγότερες άμεσες εκπομπές CO₂, καθώς και 90% λιγότερες εκπομπές οξειδίων του θείου (SO_x) και οξειδίων του αζώτου (NO_x) πού προέρχονται από την ατμοσφαιρική ρύπανση στη διάρκεια των θαλασσίων μεταφορών.

Σύμφωνα με την ίδια έκθεση, η εξόρυξη του πυθμένα του ωκεανού θα εξαλείψει επίσης το ζήτημα των στερεών αποβλήτων, ενώ εξοικονομεί 94% λιγότερη γη και 92% λιγότερο δάσος. Η μελέτη παρέχει ένα ευρύτερο πλαίσιο για μια πιο σε βάθος, πολυετή εκτίμηση περιβαλλοντικών και κοινωνικών επιπτώσεων (ESIA) που διενεργείται από την DeepGreen, καθώς και όλων των αναγκαίων περιβαλλοντικών επιπτώσεων και μέτρων που θα διασφαλίσουν το ευαίσθητο υποθαλάσσιο περιβάλλον.

Μόνο με τέτοιες επιλογές θα μπορέσουμε να προσεγγίσουμε το στόχο των ελάχιστων εκπομπών άνθρακα, όχι φυσικά ως το τέλος το 2050 αλλά ίσως λίγο αργότερα.

Συμπερασματικά θα λέγαμε ότι είναι σήμερα φανερό σύμφωνα με πολύ τεκμηριωμένες μελέτες διεθνών οίκων σχετικά με τα θέματα αυτά ότι:

• Η ενεργειακή μετάβαση ξεκινά και τελειώνει με τα κρίσιμα ορυκτά και μέταλλα.
• Η επίτευξη μηδενικών εκπομπών άνθρακα σε παγκόσμιο επίπεδο, είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την προσφορά κρίσιμων ορυκτών και μετάλλων».

* Ο κ. Κώστας Παπαβασιλείου είναι Ομότιμος Καθηγητής στο Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών