Metale krytyczne: ich niewystarczająca ilość w Europie może spowolnić przejście na elektromobilność

Przesiadka wyłącznie na nowe samochody elektryczne od 2035 roku to nic więcej, tylko życzenie polityków? Badanie przeprowadzone przez Uniwersytet Technologiczny Chalmers na zlecenie Komisji Europejskiej wykazało, że niewystarczająca ilość metali krytycznych może spowolnić tę transformację.

Bez dwóch zdań samochody elektryczne zyskują na popularności. W pierwszym kwartale bieżącego roku po raz pierwszy w historii klienci z całego świata najchętniej sięgali właśnie po auto o takim napędzie. Była to Tesla Model Y, która znalazła 267 200 nabywców, wyprzedzając Toyotę Corollę (256 400 szt.).

I choć obecnie trwa elektryczna transformacja, przestawienie się na produkcję wyłącznie elektryków rysuje się coraz bardziej mgliście. Wynika to nie tylko z ciągle raczkującej infrastruktury, niewystarczającego rozwoju akumulatorów, ale również – ze zbyt małej ilości metali krytycznych.

Do tego dochodzi jeszcze problem zależności od Chin, o czym pisaliśmy TUTAJ.

Metale krytyczne: niewystarczająca ilość

Jak donosi Chalmers w swoim badaniu, przy dzisiejszej produkcji surowców, ilość metali krytycznych nie będzie wystarczająca, aby sprostać planom Komisji Europejskiej. Jakie to metale? Dysproz, neodym, mangan i niob. Wykorzystuje się je przy produkcji silników elektrycznych i szeroko pojętej elektroniki.

Obecnie ich dostępność jest mocno ograniczona, a zwiększenie ich wydobywania wymaga czasu. Zapotrzebowania na metale krytyczne nie pokryje nawet recykling. W efekcie może to doprowadzić do zagrożenia dla całej elektrycznej transformacji.

„Unia Europejska jest silnie uzależniona od importu tych metali. Ich wydobycie koncentruje się bowiem w kilku krajach, takich jak Chiny, Republika Południowej Afryki i Brazylia” – mówi Maria Ljunggren, docent w dziedzinie zrównoważonych systemów materiałowych na Uniwersytecie Technologicznych Chalmers.

„Brak dostępności jest dla Unii Europejskiej problemem zarówno ekonomicznym, jak i środowiskowym. Grozi więc opóźnieniem przejścia na samochody elektryczne i technologie przyjazne dla środowiska” – dodaje Ljunggren.

Reakcja Komisji Europejskiej

Na sytuację związaną z ograniczeniami surowców krytycznych w Europie już zareagowała sama Komisja Europejska. Aby jej zaradzić, komisarze przedstawili inicjatywę w postaci Ustawy o surowcach krytycznych.

Podkreśla ona, że należy zacieśniać współpracę z wiarygodnymi, zewnętrznymi partnerami handlowymi. Poza tym kraje członkowskie muszą pracować nad recyklingiem zarówno surowców krytycznych, jak i strategicznych (TUTAJ przeczytasz o tym więcej). Podkreśla się również, że ważne jest, aby państwa ze Starego Kontynentu badały swoje zasoby geologiczne.

Jednym z przykładów jest szwedzkie przedsiębiorstwo wydobywcze LKAB, które na początku roku zlokalizowało duże złoże metali ziem rzadkich w Kirunie. Jak się okazuje, to największe tego typu złoże w Europie.

Ale podobne inicjatywy nie są wcale od razu skazane na sukces. Jak podkreślają przedstawiciele Uniwersytetu Technologicznego Chalmers, jakiś czas temu – również w Szwecji – zlokalizowano ogromną ilość grafitu. Chęć rozpoczęcia wydobywania tego surowca spotkała się z ogromną krytyką zarówno ze strony lapońskich wiosek, jak i kilku organizacji.

„To bardzo ciekawe, choćby jeśli chodzi o odkrycie neodymu, stosowanego w magnesach m.in. w silnikach elektrycznych. Na dłuższą metę może to, miejmy nadzieję, przyczynić się do tego, że staniemy się mniej zależni od importu” – twierdzi Ljunggren.

Kosztowny recykling

Maria Ljunggren wraz ze szwajcarskim instytutem badawczym EMPA sporządziła mapę metali znajdujących się obecnie w obiegu we flocie pojazdów na Starym Kontynencie. W ten sposób powstała obszerna baza danych, sięgająca 2006 roku. Zgodnie z nią udział metali krytycznych w pojazdach zaczął gwałtownie wzrastać. Ten trend z pewnością zostanie utrzymany

„Ilość neodymu i dysprozu wzrosła, odpowiednio, o około 400 i 1700% w nowych samochodach w okresie od 2006 do 2023 roku, i to jeszcze przed wprowadzeniem elektryfikacji. Również ilość złota i srebra, które nie są metalami krytycznymi, ale mają wielką wartość ekonomiczną, zwiększyła się o około 80%” – mówi Ljunggren.

Ideą takiego podejścia jest zapewnienie firmom, decydentom oraz organizacjom odpowiedniej podstawy do zrównoważonego wykorzystywania metali krytycznych. Problem polega jednak na tym, że w samochodach występują one w bardzo małych stężeniach, dlatego ich recykling jest po prostu kosztowny.

„Jeśli recykling ma się zwiększyć, samochody muszą być projektowane w taki sposób, aby można było wykorzystywać te materiały, a jednocześnie należy wprowadzić zachęty i elastyczne procesy na rzecz większego recyklingu. A dziś jest z tym problem" – podkreśla Maria Ljunggren.

„Obecnie należy zwrócić większą uwagę na to, jak możemy zastąpić metale krytyczne innymi materiałami. Ale na krótką metę zwiększenie wydobycia w kopalniach jest konieczne, aby nie spowolnić elektryfikacji” – mówi Ljunggren.

Co to są metale krytyczne?

Przez metale krytyczne rozumie się metale, które mają duże znaczenie gospodarcze dla określonej branży, sektora przemysłowego lub obszaru geograficznego. Co więcej, z różnych powodów może mieć miejsce ich niedobór.

Ekologiczna i cyfrowa transformacja napędza zależność od metali krytycznych. Są one potrzebne na przykład w komputerach, smartfonach, komponentach elektronicznych, ogniwach słonecznych, bateriach i silnikach elektrycznych.

Globalne wydobycie metali krytycznych ogranicza się do kilku krajów, wśród których dominującą pozycję zajmują Chiny. Wydobycie w większych ilościach odbywa się również m.in. w Brazylii, Rosji, RPA i USA.

Odzysk metali krytycznych jest bardzo ograniczony i nie pokrywa potrzeb produkcyjnych. Obecnie trwają poszukiwania nowych złóż.