Jeśli obecne trendy nie ulegną zmianie, stały wzrost światowego zużycia
metali doprowadzi do ich niedoborów na rynku, nasili problem kryzysu
energetycznego i stanie na przeszkodzie stworzenia zrównoważonej
gospodarki. Nie oznacza to jeszcze, że czeka nas koniec zasobów metali, ale pozyskanie potrzebnej ich ilości może stać się coraz trudniejsze.
Prezentacja bazuje na artykule opublikowanym w TheOilDrum.com
SLAJD 2
Niedobór metali staje się jednym z najpilniejszych problemów globalnych, porównywalnym w skali z wyczerpywaniem się źródeł energii, które leży też u jego korzeni.
SLAJD 3
Sednem problemu jest wykładniczy wzrost populacji świata i powiązany z tym wzrost zużycia zasobów naturalnych. W tym roku Międzynarodowy Fundusz Walutowy (w kontekście obecnego kryzysu) oświadczył, że „zdrowa” gospodarka światowa każdego roku powinna rosnąć o 3 procent lub więcej. Stały wzrost w wysokości 3 procent rocznie oznacza podwajanie się gospodarki co 24 lata. Porównajmy to ze średnim wzrostem gospodarki Chin w ostatnich 15 latach i powiązanym z tym zużyciem metali wynoszącym 10 procent i więcej rocznie – co oznacza podwajanie co 7 lat. To nic innego jak odpowiednik piramidy, której nie da się utrzymywać stale.
SLAJD 4
Zapożyczę frazę ze słownictwa Oil Peak i zastosuję ją do zasobów mineralnych: nie liczy się rozmiar studni, ale to, jak duży jest kurek. Około 1/4 skorupy Ziemi składa się z krzemu, ale pomimo to już od lat cierpimy na niedobór czystego krzemu do wytwarzania wysoko efektywnych ogniw słonecznych. Oczywiście możemy przetwarzać również trudniejsze zasoby krzemu, lecz potrzeba na to (olbrzymich ilości) energii.
SLAJD 5
Tak samo jak z energią, również dla metali nie powinniśmy mówić, że już nam się kończą. Kończą nam się „łatwe” metale, czyli korzystnie położone złoża rud wysokiej jakości.
SLAJD 6
Ten wykres jest chyba najbardziej niepokojącym, jaki widziałem w ostatnich latach. Wystarczy pomyśleć o jego implikacjach. Pokazuje rzeczywistość gorszą od gry od sumie zerowej. W tym scenariuszu nawet stagnacja (zerowy wzrost) w jednym miejscu, nieuchronnie musi oznaczać kurczenie się w innej części świata (dopóki nie będziemy mieć jakiegoś innego paradygmatu ekonomicznego). Przyglądając się naszej historii, trudno jest mi pozostać optymistą co do możliwości uniknięcia konfliktów zbrojnych.
SLAJD 7
Typowa krytyka stwierdzenia, że wchodzimy w okres niedoborów metali, polega na zauważeniu, że po obniżeniu progu jakości rudy o czynnik 10, dostępne zasoby rosną 300-krotnie. Pomija to jednak fakt, że przy przetwarzaniu taki niskiej jakości rud, na pozyskanie takiej samej ilości metalu trzeba znacznie więcej energii. Nawet zresztą w sytuacjach, gdy jakość dostępnych rud nie zmienia się znacząco (np. dla miedzi), to i tak na ich eksploatację trzeba więcej energii, bo trzeba kopać głębiej i przerzucać większą ilość skał, aby dostać się do pokładów rudy. Oczywiście konieczność eksploatacji rud niższej jakości pogarsza całościową sytuację podnosząc nasze zużycie coraz trudniej dostępnej energii.
SLAJD 8
Poniżej tzw. bariery mineralogicznej (pewnego niskiego poziomu jakości rudy), należy rozkładać rudę chemicznie aby pozyskać z niej metal. Biorąc pod uwagę olbrzymie ilości rud niskiej jakości, które musielibyśmy przetworzyć, aby zaspokoić rosnące wykładniczo zapotrzebowanie, w świecie ograniczonych zasobów energetycznych, do którego szybko się zbliżamy, olbrzymia ilość zasobów pozostanie poza naszym zasięgiem.
SLAJD 9
Ten wykres odpowiada rzadziej występującym minerałom metalicznym i pokazuje, że przy sięganiu po rudy niższej jakości, ich ilość w pewnym przedziale może się zmniejszać, a nie rosnąć. To może nasilić niedobory minerałów.
SLAJD 10
Opracowanie Bardiego i Paganiego pokazuje pojawienie się w ostatnich latach uderzających podobieństw między Peak Oil (szczytem wydobycia ropy) i Peak Minerals (szczytem wydobycia minerałów).
SLAJD 11
Typowa krytyka stwierdzenia, że wchodzimy w okres niedoborów metali, polega na zauważeniu, że wolny rynek (prawa popytu i podaży), spowodują przeniesienie części nieopłacalnych w eksploatacji i nieodkrytych zasobów do puli rezerw. Było tak od dziesięcioleci. A było to możliwe dzięki temu, że dostępna była tania energia. Jednak, wraz z pojawieniem się niedoborów energetycznych, duża dolna część wykresu stanie się niedostępna (obszar przekreślony czerwonymi liniami). Powinniśmy też pożegnać się z myśleniem, że wielki złoża bogatych rud czekają gdzieś na odkrycie. Już nie czekają (patrz slajd 12).
SLAJD 12
Analogia z zasobami ropy: jest skrajnie nieprawdopodobne, że znajdziemy kolejną „Arabię Saudyjską” lub „Morze Północne” bogatych rud metali.
SLAJD 13+14
Używając jedynej konsystentnej globalnej bazy danych (autorstwa USGS) rezerw złóż metali i tempa ich wydobycia, można naszkicować sytuację, przy skoncentrowaniu się na dostępnych obecnie rezerwach. Wszystkie dane USGS są skorygowane (tam, gdzie to konieczne) na zawartość metalu w rudzie, patrz artykuł „Niedobory rud metali: wezwanie do zarządzanej wstrzemięźliwości”.
SLAJD 15
Wykonując proste przeliczenia, zakładając utrzymujący się wzrost na poziomie jedynie 2 procent (MFW uważa, że dla dobrego stanu światowej gospodarki potrzebny jest wzrost o 3 lub więcej procent), wykres słupkowy pokazuje pilność kwestii niedoboru metali. Oczywiście w rzeczywistości nie oczekujemy stałego wzrostu produkcji aż do roku „N”, a później gwałtownego spadku produkcji do ZERA w roku „N+1”. Pokazuje to rysunek w lewym dolnym rogu: szczyt wydobycia zostaje osiągnięty na długo, zanim upłynie „czas życia” słupka. Bardi i Pagani ostatnio opublikowali dane dotyczące kilku metali, które prawdopodobnie swój szczyt wydobycia mają już za sobą.
SLAJD 16
Jeszcze bardziej komplikując sprawy, tak samo jak dla ropy i gazu, globalny (średni) niedobór metali będzie poprzedzony niedoborami miejscowymi związanymi z nierównomiernym rozłożeniem złóż i wyczerpaniem ich w niektórych regionach. Rewolucja przemysłowa zaczęła się w Europie i USA, tak więc nie powinno nikogo dziwić, że zarówno Europa, jak i USA wyczerpały już znaczącą część swoich zasobów minerałów.
SLAJD 17
Stany Zjednoczone, choć wciąż pozostają ważnym producentem metali, są silnie uzależnione id importu różnych metali strategicznych, nierzadko w 100 procentach. Sytuacja Unii Europejskiej jest jeszcze gorsza.
SLAJD 18
Wiele ważnych metali jest wydobywanych w większości jedynie w jednym lub kilku krajach. Uderzającym przykładem są szczególnie metale ziem rzadkich, których wydobycie jest skoncentrowane w Chinach. Metale te są potrzebne do różnych rodzajów wysokoefektywnych zastosowań w technologiach potrzebnych do zbudowania zrównoważonej gospodarki i uniezależnienia się od paliw kopalnych. Za przykład może służyć neodym, wymagany do wysokoefektywnych magnesów stałych potrzebnych w generatorach (elektrownie wiatrowe) i silnikach (samochody elektryczne).
SLAJD 19
Konsekwencje niedoboru metali będą bardzo poważne. Zostaną dotknięte nie tylko różne istniejące sektory przemysłu od maszynowego po chemiczny. Szczególnie silnie problemy niedoborów odczują „nowe” sektory. Na przykład nie mamy satysfakcjonujących substytutów dla krytycznych i już teraz trudno dostępnych metali potrzebnych do efektywnych masowo produkowanych paneli słonecznych, magnesów stałych (generatory wiatrowe, hybrydy, samochody elektryczne), katalizatorów, ogniw paliwowych, baterii i różnych urządzeń elektronicznych (telekomunikacja, wyświetlacze, ekrany dotykowe, ekrany plazmowe, mikroelektronika).
Bez zastąpienia rzadkich metali metalami łatwiej dostępnymi, wielkoskalowe przejście do zrównoważonej gospodarki może nie mieć szansy. Co gorsza, niedobór metali nasili kryzys energetyczny, bo sektor energetyczny jest jednym z największych konsumentów metali. Dotyczy to całego łańcucha od eksploracji, produkcji, przechowywania i dystrybucji aż po konwersję do pożądanych form energii.
SLAJD 20
Istnieje sześć kierunków działań, które możemy zastosować w celu zredukowania naszego polegania na rzadkich minerałach:
- używać mniej
- wytwarzać przedmioty o długim okresie życia
- prowadzić skuteczny recykling
- substytuować łatwiej dostępnymi metalami
- zmienić filozofię projektowania produktów
- adaptacyjne zarządzanie zapasami
Wdrażanie tych rozwiązań to wyzwanie dla ludzkiego geniuszu i kreatywności dające poczucie znaczenia i celu. „Używać mniej” to nic więcej, jak rodzaj zarządzanej wstrzemięźliwości. Również technologia może odgrywać dużą rolę w „dematerializacji” rzeczy, jak na przykład rolki filmu zastępowane fotografią cyfrową). Dobre wyniki daje też redukowanie złożoności w celu poprawienia jakości i zmniejszenia ilości odpadów.
SLAJD 21
Szczególnie znaczące możliwości daje zastępowanie metali rzadkich bardziej obficie występującymi zamiennikami, tzw. „Pierwiastkami Nadziei”. Wymaga to zarówno inżynierii, jak i innych działów nauki, takich jak rolnictwo czy bionauki. Najrzadziej występujące metale są określane jako „pierwiastki krytyczne” i powinny być one zachowywane jedynie do kluczowych zastosowań, gdzie ich zastąpienie przez inne pierwiastki nie jest możliwe. „Pierwiastki oszczędne” są znacznie powszechniej dostępne, choć nie tak, jak „pierwiastki nadziei” i powinny być wykorzystywane głównie tam, gdzie aktualnie dostępna technologia nie oferuje substytutów (np. chrom na stali nierdzewnej).
SLAJD 22
„Pierwiastki nadziei” są przyjazne środowisku i zrównoważone w wykorzystaniu. Nie ma wśród nich metali ciężkich.
SLAJD 23
Jeśli obecne trendy nie ulegną zmianie, stały wzrost światowego zużycia metali doprowadzi do niedoborów, nasili problem niedoborów energii i stanie na przeszkodzie stworzenia zrównoważonej gospodarki.
Sama technologia nie uratuje nas. Potrzebne jest całościowe podejście do potężnego problemu wzrostu wykładniczego i hiperkonsumpcji, które wymaga szerokiego zaangażowania z wielu stron. Kwestia „Używać mniej” to nic innego niż „zarządzana wstrzemięźliwość” i angażuje psychologię, filozofię, prawo, finanse, ekonomię, dynamikę systemów i politykę.
SLAJD 24
Wolny rynek nie rozwiąże tych problemów. Wymagana jest interwencja na szczeblu rządowym, dla naszego wspólnego dobra. Czy Chińska droga ograniczenia eksportu rzadkich rud metali może stanowić pewien przykład?
Więcej w The Oil Drum 
więcej w Ziemia Na Rozdrożu
