του Δημήτρη Κ. Κωνσταντινίδη, Δρ. Οικονομικής Γεωλογίας
Εισαγωγή
Η Διακυβερνητική Ομάδα για την Κλιματική Αλλαγή, που λειτουργεί υπό την αιγίδα του ΟΗΕ, υποστηρίζει σε έκθεση της[i] ότι, προκειμένου να επιτύχουμε τον στόχο του περιορισμού της αύξησης της θερμοκρασίας του πλανήτη στους 1,50C, πρέπει έως το 2030 να μειώσουμε τις παγκόσμιες εκπομπές αερίων στο 50%. Για το λόγο αυτό, η ανθρωπότητα κινείται με επιταχυνόμενο ρυθμό προς τις ανανεώσιμες και έξυπνες τεχνολογίες, όπως είναι η ηλιακή και αιολική ενέργεια, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, η γεωθερμία, κ.α. Η επιτυχία όμως εξαρτάται, σε πολύ μεγάλο βαθμό, από τη χρήση στοιχείων που ονομάζονται σπάνιες γαίες (ΣΓ).
Οι Σπάνιες Γαίες
Οι ΣΓ είναι μια ομάδα 17 χημικά παρόμοιων μετάλλων, που περιλαμβάνει τις λεγόμενες 15 λανθανίδες του περιοδικού πίνακα και τα ύττριο και σκάνδιο (βλέπε σχετικό πίνακα δίπλα). Οι ΣΓ χρησιμοποιούνται σε μια σειρά βιομηχανικών εφαρμογών, όπως τα ηλεκτρονικά είδη, η καθαρή ενέργεια, η αεροδιαστημική, η αυτοκινητοβιομηχανία και η αμυντική βιομηχανία (Εικ. 1).
Εικ. 1ː Τα ποσοστά χρήσης των ΣΓ σε διάφορους βιομηχανικούς τομείς στις ΗΠΑ. Πηγή: USGS
Οι ΣΓ αποτελούν ουσιώδες συστατικό των σύγχρονων ηλεκτρονικών, όπως κινητών τηλεφώνων, τηλεοράσεων, υπολογιστών, ηλεκτρονικών αυτοκινήτων, ανεμογεννητριών, αεροσκαφών, πυραύλων και πολλών άλλων προϊόντων. Αξίζει να αναφερθεί ότι οι διάφοροι τύποι έξυπνων κινητών τηλεφώνων περιέχουν συνολικά 75 ορυκτές πρώτες ύλες (ΟΠΥ), από τις οποίες οι 62 είναι μέταλλα. Από αυτά τα 16 είναι ΣΓ. Η μόνη γαία που δεν συμμετέχει είναι το ραδιενεργό προμήθιο[ii]. Οι ΣΓ συχνά αποκαλούνται και ως οι βιταμίνες της βιομηχανίaς, λόγω της θεμελιώδους συμβολής τους στη βελτίωση της απόδοσης πολλών σύγχρονων προϊόντων.
Το επίθετο σπάνιες αναφέρεται στη δυσκολία εντοπισμού συγκεντρώσεων με μέση περιεκτικότητα που να δικαιολογεί την οικονομική εκμετάλλευση τους και στην περίπλοκη επεξεργασία τους. Για το λόγο αυτό, οι τιμές τους είναι πολύ ψηλές.
Η Παγκόσμια Τράπεζα προβλέπει ότι μέχρι το 2050 οι ανάγκες για ορυκτές ύλες θα αυξηθούν κατά 300% για την παραγωγή ανεμογεννητριών, κατά 200% για τα φωτοβολταϊκά και κατά 1.000% για τις μπαταρίες[iii]. Σε όλες αυτές τις εφαρμογές είναι απαραίτητες οι ΣΓ, μόνο σε μικρές ποσότητες («βιταμίνες»). Οι 5 πρώτες χώρες στην παραγωγή ΣΓ το 2019 φαίνονται στον Πίν. 1.
|
Θέση |
Χώρα |
Παραγωγή (τόνοι) |
|
1 |
Κίνα |
132.000 |
|
2 |
ΗΠΑ |
26.000 |
|
3 |
Μιανμάρ |
22.000 |
|
4 |
Αυστραλία |
21.000 |
|
5 |
Ινδία |
3.000 |
Πίνακας 1ː Οι χώρες με τη μεγαλύτερη παραγωγή σπάνιων γαιών στον κόσμο το 2019. Πηγή[iv]
Επομένως η Κίνα, όχι μόνο έχει τον κυρίαρχο ρόλο σε ό,τι αφορά στην εκμετάλλευση τους, αλλά και μονοπωλιακή θέση στις εξαγωγές. Στις γεωπολιτικές ενότητες που εξαρτούνται αποκλειστικά από την Κίνα ανήκουν τόσο οι ΗΠΑ, όσο και η ΕΕ.
Περιβαλλοντικοί κίνδυνοι
Χωρίς τις ΣΓ και ορισμένα άλλα μέταλλα (κοβάλτιο, λίθιο, κ.α.), η πορεία της ανθρωπότητας προς τη βιώσιμη ανάπτυξη δεν είναι εφικτή. Ενώ, λοιπόν, οι ΣΓ μας είναι εντελώς απαραίτητες, η αλυσίδα εξόρυξη-επεξεργασία-ανάκτηση τους ενέχει περιβαλλοντικούς κινδύνους.
Η εκμετάλλευση ΣΓ παράγει ραδιενεργά απόβλητα, η διαχείριση των οποίων είναι πολύ δαπανηρή, γεγονός που κάνει τις βορειοαμερικανικές και ευρωπαϊκές εταιρείες να μειονεκτούν έναντι των κινέζικων, επειδή στην Κίνα δεν υπάρχει η αυστηρή περιβαλλοντική νομοθεσία για ακίνδυνη εκμετάλλευση. Γύρω στο 85% των μετάλλων πράσινης τεχνολογίας προέρχεται σήμερα από την Κίνα, όπου εξορύσσονται κάτω από επισφαλείς συνθήκες, τόσο για τους ανθρώπους, όσο και για τα οικοσυστήματα. Ο μη κερδοσκοπικός οργανισμός China Water Risk, με έδρα το Χονγκ Κονγκ, αναφέρει[v] ότι η παραγωγή ενός τόνου σπάνιων γαιών στην Κίνα μπορεί να παράγει 60.000 μ3 αέρια (με σκόνη, υδροφθορικό και θειϊκό οξύ), 200 μ3 όξινων υδάτινων λυμάτων και περισσότερο από έναν τόνο ραδιενεργά απόβλητα. Επομένως, τα κάθε μορφής τέλματα είναι δυνητικά επικίνδυνα για τη μόλυνση επιφανειακών και υπόγειων νερών και την υγεία των εργαζομένων και των κατοίκων των γύρω περιοχών.
Το μεγαλύτερο πρόβλημα εντοπίζεται στη λεγόμενη βιοτεχνική ή μικρής κλίμακας εξόρυξη, η οποία ουσιαστικά είναι παράνομη και περιβαλλοντικά εντελώς ανεξέλεγκτη[vi]. Αυτού του τύπου εξόρυξη δεν περιορίζεται μόνο στην Κίνα. Είναι διαδεδομένη στο Κογκό, τη Μέση Ανατολή, την Ινδία και αλλού.
Ο γεωπολιτικός εμπορικός και τεχνολογικός πόλεμος
Δεδομένου ότι η Κίνα είναι ο μεγαλύτερος παραγωγός σε παγκόσμια κλίμακα, η αντιπαλότητα μεταξύ της και των άλλων βιομηχανικά προηγμένων χωρών, με επικεφαλής τις ΗΠΑ, αφορά κυρίως στο ζήτημα εφοδιασμού της παγκόσμιας αγοράς. Η σύγχρονη σχέση ΗΠΑ-Κίνας είναι ιδιαίτερα τεταμένη. Το Μάιο του 2019, ο Κινέζος Πρόεδρος Xi Jinping άφησε να νοηθεί[vii] ότι το Πεκίνο θα μπορούσε να χτυπήσει κάθε πλευρά της αμερικανικής οικονομίας, από τα διυλιστήρια πετρελαίου έως τις ανεμογεννήτριες και τους κινητήρες των αεριωθούμενων αεροσκαφών, απλά απαγορεύοντας τις εξαγωγές κρίσιμων ΟΠΥ, αφού έχει τον έλεγχο της παγκόσμιας παραγωγής των σπάνιων μετάλλων. Αντιδρώντας στις ειδήσεις αυτές, οι τιμές των περισσότερων ΣΓ αυξήθηκαν κατά 20 έως 50%.
Στην εμπορική αυτή διαμάχη πρέπει να προστεθεί και η υγειονομική κρίση του κορωνοϊού, που εντάθηκε ακόμα περαιτέρω, λόγω των κατηγοριών που εκτόξευσε ο Ronald Trump ενάντια στην Κίνα.
Υπάρχουν λύσεις;
Σε μια προσπάθεια να ανιχνεύσουμε τις πιθανές απαντήσεις στο ερώτημα πώς μπορεί να ελεγχθεί η προέλευση των ΣΓ και να περιορισθεί η μονοπωλιακή τους σχέση, παρουσιάζουμε ορισμένες σκέψεις και προτάσεις.
Η εκμετάλλευση των ΣΓ από ανεπτυγμένες ώρες
Μέρος της απάντησης, για την απαλλαγή από το μονοπώλιο της Κίνας σε ό,τι αφορά στα στοιχεία της πράσινης τεχνολογίας, μπορεί να είναι η εκμετάλλευση τους από τις υπόλοιπες βιομηχανικές χώρες (ΗΠΑ, Αυστραλία, ΕΕ, Ιαπωνία, κτλ.), όπου η νομοθεσία θα μπορούσε να διασφαλίσει και την υπεύθυνη εξόρυξη/επεξεργασία και όπου υπάρχουν και τα απαραίτητα αποθέματα.
Η ΕΕ έχει προχωρήσει στην κατεύθυνση αυτή με τη χρηματοδότηση σειράς έργων στα πλαίσια του Προγράμματος «Ορίζοντας 2020». Ένα από αυτά, το EURARE[viii], είχε ως κύριο στόχο να θέσει τις βάσεις για την ανάπτυξη μιας ευρωπαϊκής βιομηχανίας ΣΓ. Με άλλα λόγια, τη δημιουργία μιας αλυσίδας αξίας ΣΓ στην Ευρώπη που θα διασφαλίζει την αδιάλειπτη προμήθεια πρώτων υλών και προϊόντων ΣΓ με οικονομικά βιώσιμο και φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο. Ωστόσο, και παρά το αποδεδειγμένο αποθεματικό δυναμικό των ΣΓ στην Ευρώπη, σήμερα δεν υπάρχει εκμετάλλευση των «πράσινων» μετάλλων στην Ευρωπαϊκή ήπειρο.
Από την άλλη πλευρά του Ατλαντικού Ωκεανού, ο Πρόεδρος Trump υπέγραψε, το 2017, την Εκτελεστική Εντολή 13817 για να ενισχύσει τις εγχώριες προμήθειες κρίσιμων μετάλλων στις ΗΠΑ. Πέραν τούτου, οι ΗΠΑ και η Αυστραλία αποφάσισαν να εφαρμόσουν ένα Σχέδιο Δράσης για την αντιμετώπιση της Κινεζικής κυριαρχίας. Το Σχέδιο προβλέπει την εκμετάλλευση των αυστραλιανών αποθεμάτων ΣΓ και άλλων κρίσιμων πρώτων υλών.
Ένας αποτρεπτικός παράγοντας για επενδύσεις στο τομέα των ΣΓ είναι η αμφιβολία των επενδυτών για την οικονομική βιωσιμότητα τους. Δεδομένου ότι η αγορά των ΣΓ έχει ήδη καταληφθεί από λίγες Κινέζικες εταιρείες, η επιβίωση για τους μικρότερους παίκτες καθίσταται πολύ δύσκολη. Επομένως, εάν οι βιομηχανικά ανεπτυγμένες χώρες θέλουν να αντιταχθούν αποτελεσματικά στο μονοπώλιο της Κίνας, θα πρέπει αφ’ ενός να διευκολύνουν την αδειοδότηση δικών τους εξορυκτικών έργων, και αφ’ ετέρου να απορροφήσουν τις οικονομικές απώλειες που σχετίζονται με την ανάπτυξη τους, δηλ. να επιδοτήσουν τέτοιες επενδύσεις.
Νέες ανακαλύψεις και τεχνολογίες εμπλουτισμού
Το δεύτερο μέρος της απάντησης για την απαλλαγή από το μονοπώλιο της Κίνας βρίσκεται στις νέες ανακαλύψεις ή τις νέες τεχνολογίες επεξεργασίας των ΣΓ. Όπως αποκαλύπτει έκθεση επιστημόνων από Ιαπωνία[ix], μια νέα ανακάλυψη, σε μορφή θαλάσσιας λάσπης στα βάθη του Ειρηνικού ωκεανού (4 χλμ.), είναι τόσο μεγάλη που θα μπορούσε να τροφοδοτήσει τον κόσμο για αιώνες! Τα αποθέματα βρίσκονται στην ΑΟΖ της Ιαπωνίας. Σύμφωνα πάντοτε με την έκθεση, υπάρχει αρκετό ύττριο για να καλύψει την παγκόσμια ζήτηση για 780 χρόνια, δυσπρόσιο για 730 χρόνια, ευρώπιο για 620 χρόνια και τέρβιο για 420 χρόνια. Όμως, η διαδικασία αξιοποίησης τους είναι ιδιαίτερα δαπανηρή, οπότε χρειάζεται περισσότερη έρευνα για τη διαπίστωση φθηνότερων μεθόδων. Αν αυτό επιτευχθεί, η Ιαπωνία θα ελέγξει ένα τεράστιο κομμάτι της παγκόσμιας αγοράς ΣΓ.
Στις ΗΠΑ η «USA Rare Earth» ανακοίνωσε στις 11 Ιουνίου 2020 ότι η πιλοτική μονάδα επεξεργασίας ΣΓ στο Κολοράντο έχει αδειοδοτηθεί και έχει αρχίσει να λειτουργεί επίσημα[x]. Μόλις το εργοστάσιο τεθεί σε πλήρη λειτουργία (σε περίπου 2 χρόνια), θα επικεντρωθεί στον διαχωρισμό των ΣΓ σε βαριές (δυσπρόσιο, τέρβιο) και ελαφριές (νεοδύμιο, πρασεοδύμιο). Θα είναι η πρώτη εγκατάσταση που θα διαχωρίζει το πλήρες φάσμα των ΣΓ στις ΗΠΑ από το 1999.
Αυτή που θα μπορούσε να αλλάξει ριζικά τις παγκόσμιες εξελίξεις στον κλάδο των ΣΓ είναι η Βόρεια Κορέα. Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι η χώρα θα μπορούσε να έχει τα μεγαλύτερα αποθέματα ΣΓ στον κόσμο. Αυτά τα κοιτάσματα δεν μπορούν προς το παρόν να αξιοποιηθούν, λόγω κυρίως των εξαντλητικών κυρώσεων, που έχουν επιβληθεί στη Βόρεια Κορέα και της έλλειψης τεχνογνωσίας και εμπειρογνωμοσύνης. Αυτά αυξάνουν το κόστος ανάπτυξης των έργων, καθώς και το λειτουργικό κόστος, και οδηγούν σε μια επένδυση που δεν μπορεί να αντέξει η Βόρεια Κορέα. Η περιοχή Jongju[xi] φιλοξενεί περίπου 216 εκατομμύρια τόνους οξειδίων σπάνιων γαιών, γεγονός που θα μπορούσε να διπλασιάζει τα γνωστά παγκόσμια αποθέματα.
Ανακύκλωση
Το τρίτο μέρος της απάντησης για την απαλλαγή από το μονοπώλιο της Κίνας βρίσκεται στην ανακύκλωση των ΣΓ. Το Πρόγραμμα Περιβάλλοντος του ΟΗΕ διαπίστωσε ότι τα ποσοστά ανακύκλωσης είναι ήδη ψηλά για τα πολύτιμα μέταλλα, όπως το παλλάδιο και η πλατίνα. Ωστόσο, εγκαταστάσεις ανακύκλωσης για στοιχεία ΣΓ είναι σχεδόν ανύπαρκτες.
Το Πρόγραμμα[xii] διαπιστώνει ότι o κόσμος παράγει κάθε χρόνο έως και 50 εκατομμύρια τόνους ηλεκτρονικών και ηλεκτρικών αποβλήτων. Αυτά τα ηλεκτρονικά απόβλητα αξίζουν πάνω από 62,5 δισεκατομμύρια δολάρια, που είναι ποσό μεγαλύτερο από το ΑΕΠ των περισσότερων χωρών. Τονίζεται ότι σε έναν τόνο ηλεκτρονικών αποβλήτων υπάρχει 100 φορές περισσότερος χρυσός από ό,τι σε ένα τόνο χρυσού στο πρωτογενές μετάλλευμα!!
Διάφοροι Παγκόσμιοι Οργανισμοί επιζητούν την αναμόρφωση του ισχύοντος συστήματος για τα ηλεκτρονικά προϊόντα. Υπογραμμίζουν ότι σήμερα ανακυκλώνεται λιγότερο από το 20% των ηλεκτρονικών αποβλήτων, με το 80% είτε να καταλήγει σε χώρο υγειονομικής ταφής ή να ανακυκλώνεται ανεπίσημα. Το μεγαλύτερο ποσοστό της «ανεπίσημης» ανακύκλωσης γίνεται στις αναπτυσσόμενες χώρες, εκθέτοντας τους εργαζόμενους σε επικίνδυνες και καρκινογόνες ουσίες, όπως ο υδράργυρος, ο μόλυβδος και το κάδμιο.
Η ΕΕ έχει εγκρίνει από το 2002 την Οδηγία 2002/96/EC[xiii] [22] για τα απόβλητα ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού, η οποία απαιτεί από τους κατασκευαστές τη διάλυση, ανάκτηση και ιδίως την επαναχρησιμοποίηση και ανακύκλωση τους. Το 2015, τα κράτη μέλη της ΕΕ ανέκτησαν κατά μέσο όρο το 87,5% των απορριμμάτων πληροφορικής και το 88,6% των ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης.
Ειδικότερα, ο τομέας της αιολικής ενέργειας είναι μια μοναδική ευκαιρία για αύξηση της ανακύκλωσης ΣΓ. Καθώς μερικά από τα πρώτα έργα στις ΗΠΑ και στην ΕΕ φτάνουν στο τέλος της ζωής τους, η ανακύκλωση στροβίλων και κιβωτίων μετάδοσης της κίνησης είναι μια τεράστια ευκαιρία για συγκομιδή μετάλλων.
Υποκατάσταση
Η τέταρτη πιθανή δυνατότητα που εξετάζεται είναι η υποκατάσταση των ΣΓ, που μπορεί να γίνει είτε με αντικατάσταση ενός στοιχείου της ομάδας των ΣΓ με άλλη ΣΓ ή με την υποκατάσταση του από ένα εντελώς νέο υλικό. Σε πολλές περιπτώσεις, τα υποκατάστατα για τις ΣΓ μας είναι ακόμα άγνωστα ή είναι λιγότερο αποδοτικά. Τα υποκατάστατα που έχουν εντοπιστεί ανήκουν και αυτά στις κρίσιμες ΟΠΥ ή είναι πιο ακριβά.
Επίλογος
Δεν υπάρχει καμία αμφιβολία ότι οι σπάνιες γαίες θα πρωταγωνιστήσουν στο τεράστιο έργο της πράσινης ανάπτυξης, που θα βάλει τα θεμέλια για την απαλλαγή του πλανήτη από ρυπογόνες πρώτες ύλες (κάρβουνο, υδρογονάνθρακες, κτλ.) και θα οδηγήσει στην περιβαλλοντική ουδετερότητα. Ωστόσο, οι παγκόσμιοι οργανισμοί/θεσμοί και οι αρμόδιοι για τη χάραξη πολιτικής εθνικοί και περιφερειακοί φορείς οφείλουν να αναλάβουν την ευθύνη για την εποπτεία πάνω στην αλυσίδα παραγωγής και εφοδιασμού της βιομηχανίας, ώστε επιτέλους να απαλλαγούμε από τους περιβαλλοντικούς κινδύνους και τις καταστροφές. Επίσης, έχουν την υποχρέωση να προστατεύσουν τα ανθρώπινα δικαιώματα, κυρίως σε χώρες όπως η Κίνα, το Κογκό, η Μέση Ανατολή, η Ινδία, κτλ. Η τεχνολογική εξέλιξη έχει απογειωθεί σε τέτοιο βαθμό που οι βέλτιστες πρακτικές για εξουδετέρωση των αρνητικών επιπλώσεων της μεταλλευτικής βιομηχανίας είναι εφικτές και εφαρμόσιμες. Εκτός και εάν ο στόχος είναι αποκλειστικά η επιδίωξη του οικονομικού κέρδους.
Από την άλλη πλευρά, οι πολιτικοί και διοικητικοί ηγέτες πρέπει επιτέλους να λύσουν την εξίσωση «Ναι στην Πράσινη Οικονομία και Όχι στα Μεταλλεία στην Πίσω Αυλή μας». Πρέπει όλοι να αντιληφθούμε ότι τα μεταλλεία είναι εκεί που τα δημιούργησε η φύση. Εδώ θα χρειαστούν: α) μια ξεκάθαρη νομοθετική και πολιτική παρέμβαση, β) η εταιρική ευθύνη, γ) η διαβούλευση με τις τοπικές κοινότητες, ώστε να επιτυγχάνεται η κοινωνική συναίνεση, και δ) ο ουσιαστικός/ανεξάρτητος έλεγχος των μεταλλευτικών έργων.
Λόγω της παγκόσμιας υγειονομικής κρίσης και της ακόμη μεγαλύτερης αβεβαιότητας για την οικονομική βιωσιμότητα έργων παραγωγής ΣΓ, οι κυβερνήσεις των χωρών που διαθέτουν αποθέματα των «βιταμινών της σύγχρονης βιομηχανίας» οφείλουν να διερευνήσουν το ενδεχόμενο να απορροφήσουν τις δυνητικές οικονομικές απώλειες από την εκμετάλλευση και καθετοποίηση τους.
Παραπομπές
[i] https://www.ipcc.ch/sr15/
[ii] Brian Rohrig (2015): Smart phones, Smart Chemistry. https://www.acs.org/content/acs/en/education/resources/highschool/chemmatters/past-issues/archive-2014-2015/smartphones.html
[iii] http://documents.worldbank.org/curated/en/207371500386458722/The-Growing-Role-of-Minerals-and-Metals-for-a-Low-Carbon-Future
[iv] Mineral Commodity Summaries (2020). https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2020/ mcs2020.pdf
[v] Rare Earths (2016): Shades of Grey, Can China Continue To Fuel Our Global Clean & Smart Future. http://www.chinawaterrisk.org/wp-content/uploads/2016/07/CWR-Rare-Earths-Shades-Of-Grey-2016-ENG.pdf
[vi] Δ. Κ. Κωνσταντινίδης (2020): Βιοτεχνική ή μικρής κλίμακας εξόρυξη: θετικά και αρνητικά στοιχεία. https://www.oryktosploutos.net/2020/02/artisanal-small-scale-mining.html
[vii] K. Johnson & E. Groll (2019): China Raises Threat of Rare-Earths Cutoff to U.S. https://foreignpolicy.com/2019/05/21/china-raises-threat-of-rare-earth-mineral-cutoff-to-us/
[ix] Marian L. Tupy (2018): Rare Earths Crisis in Retrospect. https://www.humanprogress.org/rare-earths-crisis-in-retrospect/
[x] Mining.com (2020): Rare earths processing facility opens in Colorado. https://www.mining.com/rare-earths-processing-facility-opens-in-colorado/
[xi] Patricia Schouker (2020): The Trillion Dollar Battle Over North Korea’s Rare Earth Elements Is Just Beginning. https://news.yahoo.com/trillion-dollar-battle-over-north-020000437.html
[xii] UN Report, (2019): Time to seize opportunity, tackle challenge of e-waste. https://www.unenvironment.org/news-and-stories/press-release/un-report-time-seize-opportunity-tackle-challenge-e-waste
[xiii] Οδηγία 2002/96/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 27ης Ιανουαρίου 2003 σχετικά µε τα απόβλητα ειδών ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού.