Artykuly

Niedobory minerałów: wezwanie do kontrolowanego ograniczania zużycia i pierwiastki nadziei

goldAndré Diederen jest naukowcem pracującym na rzecz wojska. Implikacje rysującego się niedoboru metali nie ograniczą się do niszy przemysłu obronnego, ale mogą wpłynąć na całą naszą cywilizację przemysłową.

Jeśli będziemy podążać drogą obowiązującego paradygmatu ciągłego wzrostu gospodarczego, wkrótce skończą nam się tanie i obfite zasoby większości rud metali. Ich tempo wydobycia nie będzie w stanie dotrzymać kroku zapotrzebowaniu, co będzie wynikać głównie z narastającego kryzysu energetycznego.

Ludzkość wyczerpała znaczną część zasobów paliw kopalnych. Chociaż olbrzymie ich rezerwy wciąż pozostają pod ziemią, to jednak tempo wydobycia osiągnęło już szczyt i wkrótce zacznie spadać. Rezultatem będzie rosnąca przepaść pomiędzy dostawą a zapotrzebowaniem i problemy ekonomiczne, bo stały światowy wzrost ekonomiczny potrzebuje stałego wzrostu ilości dostępnej energii.

wydobycie-ropy-i-gazu

Rys. Krzywa wydobycia ropy i gazu.

Chociaż dokładna data szczytu wydobycia ropy i gazu pozostaje nieznana i jest dyskutowana, to wiele wskazuje na to, że nastąpi to w najbliższej przyszłości (kilka-kilkanaście lat). Węgiel nie da rady zastąpić luki po ropie i gazie, zresztą według niektórych źródeł światowy szczyt wydobycia węgla może nastąpić już w 2025 roku. Oczywiście, nie oznacza to wyczerpania rezerw, lecz po prostu osiągnięcie szczytu wydobycia i brak możliwości zaspokojenia rosnącego zapotrzebowania. W pesymistycznym scenariuszu energia uzyskiwana z paliw kopalnych łącznie może osiągnąć szczyt już do roku 2020.

Wszystkie inne źródła energii łącznie (jądrowa, wodna, słoneczna, biopaliwa, pływowa, geotermiczna i tak dalej) nie są w stanie zapewnić pokrycia tej luki. Przyczyny tego są różnorodne – niska koncentracja energii, niestabilność dostaw, kwestie konwersji i przechowywania, a wreszcie, konieczność zainwestowania w nie olbrzymich ilość energii pozyskiwanej wciąż z paliw kopalnych i rzadkich metali. Dlatego więc, w przeciągu najbliższych kilku-kilkunastu lat staniemy w obliczu szczytu globalnej produkcji energii, niezależnie od postępu technicznego.

Wykres wyczerpywania się rud metali będzie przypominać krzywą dzwonową (jak dla z ropy i gazu). Przykładem może być cyrkon.

wydobycie-cyrkonu

Rys. Wydobycie koncentratów cyrkonu.

Wiele przeszłych ostrzeżeń o zbliżających się niedoborach metali okazało się błędnymi ze względu na dostępność tanich i obfitych źródeł energii z paliw kopalnych. Za każdym razem, kiedy współczynnik rezerw do wydobycia dla jakiegoś minerału stawał się zbyt niski, ceny rosły, rosła też ekonomiczna opłacalność eksploatacji zasobów dotychczas nie uważanych za rezerwy. Paradygmat, że za każdym razem, kiedy pojawią się niedobory, zacznie się eksploatacja trudniejszych złóż, przestanie działać, kiedy zabraknie taniej i obfitej energii. A trzeba pamiętać, że dla rud niskiej jakości ilość potrzebnej energii rośnie wykładniczo.

Dostępne dane wydobycia i zużycia minerałów metalicznych i ich rezerw pokazują, że szczyt wydobycia większości z nich będzie leżeć w bliskiej przyszłości.

Tabela zawiera dane rocznego wydobycia i rezerw minerałów metalicznych zebrane przez US Geological Survey. Trafiają one do różnych produktów i związków, w tym stali, stopów i produktów metalowych.
Oszacowany „czas życia” jest wyliczony w oparciu o bardzo zachowawcze tempo wzrostu zużycia na poziomie 2 procent rocznie. Pierwiastki o „czasie życia” poniżej 50 lat są umieszczone na poniższym wykresie.

rezerwy-metali

Rys. Lata pozostałe do wyczerpania rezerw metali przy założonym stałym poziomie wzrostu 2 procent rocznie. Dane USGS.

Oczywiście, te minerały nie zostaną zupełnie wyczerpane, ale ich szczyt wydobycia leży znacząco przez tym momentem. Dla przykładu, pokazany wcześniej cyrkon ma „czas życia” 19 lat, podczas gdy szczyt wydobycia miał miejsce w 1994 roku. Wydobycie pierwiastków od strontu do niobu wkrótce osiągnie swój szczyt (lub już go osiągnęło).

Podążając ścieżką obecnego modelu konsumpcyjnego (BAU) mamy znacznie mniej niż 50 lat taniego i obfitego dostępu do metali. Sięgamy po zasoby w coraz dalszych i trudniejszych miejscach (głębokie kopalnie, dno oceaniczne) i o coraz niższej jakości – przez co tempo wydobycia zacznie spadać, w miarę jak potrzebna do ich pozyskania ilość energii będzie rosnąć wykładniczo. Można nawet powiedzieć, że trudności w pozyskiwaniu metali nasilą problem braku energii.

Podczas kilku najbliższych dziesięcioleci napotkamy poważne problemy w wystarczająco szybkim wydobywaniu wielu ważnych metali. Są w tym wszystkie metale szlachetne (złoto, srebro, metale z grupy platyny), cynk, cyna, ind, cyrkon, kadm, wolfram, miedź, mangan, nikiel i molibden.
Już teraz mamy do czynienia z niedoborami niektórych z nich (np. indu). Co więcej, metale takie, jak gal, german czy skand nie znalazły się w tabeli USGS z braku wystarczającej ilości danych, jednak wszystkie one są wydobywane w bardzo małych ilościach będąc produktem ubocznym (w bardzo niskich koncentracjach) innych metali.

Konwencjonalne strategie przeciwdziałania problemowi, polegające na recyklingu i znajdowaniu substytutów są konieczne, jednak, o ile nie zmienimy podejścia do zarządzania zasobami planety, to okażą się niewystarczające.

Stawka jest zbyt wysoka, aby liczyć na pojawiające się na czas i wystarczające przełomy technologiczne pozwalające na rozwiązanie narastającego problemu. Zasada przezorności wymaga, abyśmy podjęli natychmiastowe działania, aby zapobiec lub co najmniej opóźnić i ograniczyć przyszłe niedobory. Tak szybko, jak to tylko możliwe, powinniśmy wprowadzić politykę kontrolowanego ograniczania zużycia, nie tylko względem rud metali, lecz także innych ograniczonych zasobów (energia, żywność, woda).

Ramy zarządzanego ograniczania pozwalają na podążenie w stronę zastosowania (gdzie to tylko możliwe) „pierwiastków nadziei”: najbardziej powszechnych pierwiastków metalicznych (i niemetalicznych). W ten sposób będziemy mogli zachować wiele ważnych pierwiastków metalicznych dla krytycznych zastosowań, gdzie kompletne ich zastąpienie czymkolwiek innym nie jest możliwe.

Wzywamy do odejścia od wzrostu w posiadaniu dóbr materialnych i natychmiastowych, krótkotrwałych dóbr luksusowych w stronę wzrostu świadomości, znaczenia i poczucia celu, powiązań z naturą i rzeczywistością oraz szacunku dla dobra przyszłych pokoleń.

ang więcej w theoildrum

Podobne wpisy

Więcej w Artykuly