Kaivostoiminta vihreää siirtymää varten

Benjamin Wilson - Senior Scientist and metallurgical engineering expert, Aalto UniversitySaattaa kuulostaa paradoksaaliselta, että yhden maan alta löytyvän hyödykkeen (öljyn) aiheuttamien ongelmien ratkaiseminen edellyttää muiden luonnonvarojen (mineraalien) poraamisen lisäämistä. Aalto-yliopiston vanhempi tutkija ja metallurgisen tekniikan asiantuntija Benjamin Wilson Espoosta sanoo kuitenkin, että asia on näin:

"Kuparin, litiumin, nikkelin ja koboltin kaltaiset mineraalit ovat olennaisia komponentteja nykyisissä nopeasti kasvavissa puhtaissa energiateknologioissa, tuuliturbiinista ja aurinkopaneeleista sähköautoihin. Jotta kriittisten raaka-aineiden kysyntään voitaisiin vastata, kaivostoiminnan on maailmanlaajuisesti kasvettava jopa 15-20-kertaiseksi."

Sähköverkot vastaavat 70 prosentista tämän päivän mineraalitarpeesta, ja ne ovat merkittävä liikkeellepaneva voima kysynnän räjähdysmäisen kasvun taustalla. Kansainvälinen energiajärjestö (IEA) ennustaa, että kriittisten mineraalien maailmanlaajuinen tarve kolminkertaistuu vuoteen 2030 mennessä ja nelinkertaistuu vuoteen 2040 mennessä, jotta voidaan vastata tarpeisiin, jotka liittyvät siirtymiseen energiantuotannossa kohti nollapäästöistä nettoa. Pariisin sopimuksen tavoitteiden saavuttamiseksi tarvitaan yli kolme miljardia tonnia energiamurrosmineraaleja ja -metalleja tuuli- ja aurinkoenergian sekä energiavarastojen käyttöönottoon.

Yhdysvaltain energiaministeriö luettelee yhteensä 54 kriittistä mineraalia, kun taas Euroopan unioni keskittyy 34 mineraaliin. IEA:n luettelossa ovat muun muassa litium, nikkeli, koboltti, mangaani ja grafiitti, joita käytetään tyypillisesti akuissa. Mineraalit, kuten platina, iridium ja palladium, kuuluvat maapallon harvinaisimpiin alkuaineisiin, kun taas alumiini ja pii ovat maapallon runsaimpia alkuaineita.

Mutta se, että niitä on runsaasti, ei tarkoita, että niitä olisi helppo saada käyttöön. Esimerkiksi kupari ei ole harvinainen alkuaine, mutta Kansainvälisen uusiutuvan energian järjestön (IRENA) mukaan uuden kaivoksen tyypillinen odotusaika kuparin toimittamiseksi markkinoille on noin 20 vuotta. Benchmark Mineral Intelligencen mukaan pelkästään akkujen maailmanlaajuisen kysynnän tyydyttäminen vuoteen 2030 mennessä edellyttäisi 293 uutta kaivosta.

51 kertaa suurempi litiumin tarve

Toinen metallien ja mineraalien kysynnän kasvun taustalla oleva tekijä on kulutuselektroniikka ja se, että yhä useammat kodinkoneet ovat akkukäyttöisiä. "Nikkeli, mangaani ja koboltti (NMC) sekä litium-rautafosfaatti (LFP) ovat avainasemassa nykypäivän akkuteknologioissa, ei vain sähköajoneuvoissa vaan myös kulutuselektroniikassa ja kodinkoneissa. Sähköauton rakentaminen vaatii tyypillisesti kuusi-kahdeksan kertaa enemmän kuparia kuin polttomoottorikäyttöinen auto", Wilson sanoo.

Vuodesta 2015 lähtien sähköajoneuvot ja akkuvarastot ovat ohittaneet kulutuselektroniikan ja nousseet suurimmiksi litiumin kuluttajiksi, ja niiden osuus on yhteensä 30 prosenttia nykyisestä kokonaiskysynnästä. IEA:n mukaan litiumin kysyntä voi vuonna 2040 olla jopa 51 kertaa suurempi kuin nykyisin. Koboltin ja grafiitin kysyntä voi olla jopa 30-kertainen nykyiseen verrattuna riippuen siitä, mihin suuntaan akkukemia kehittyy.

Yhdistyneiden kansakuntien ympäristöohjelman (UNEP) mukaan mineraalien tarjonnan kasvulla on keskeinen rooli puhtaaseen energiaan siirtymisen mahdollistamisessa. UNEP varoittaa kuitenkin myös, että tarjontaan liittyvät haasteet voivat hidastaa siirtymää tai tehdä siitä kalliimpaa ja epätasa-arvoisempaa. Nämä haasteet vaikuttavat osaltaan siihen, että energiamurroksessa tarvittavien kriittisten materiaalien hinnat ovat korkeat ja epävakaat, resurssien hallintaa koskevat geopoliittiset jännitteet lisääntyvät, markkinat häiritsevät toimintaa ja poliittinen paine kaivostoiminnan laajentamiseen kasvaa - jopa ympäristöllisesti ja sosiaalisesti herkille alueille.

Nopeutetaan lupien myöntämistä

Kun maat lisäävät ilmastopyrkimyksiään, puhtaasta energiateknologiasta on tulossa nopeimmin kasvava segmentti useimpien mineraalien kysynnässä. Kun yhä useammat kotitaloudet osallistuvat puhtaan energian tuotantoon esimerkiksi aurinkopaneelien avulla, tarvitaan myös lisää metallia.

Jotta joidenkin metallien ja mineraalien kysynnän valtavaan kasvuun voidaan vastata, kaivosteollisuuden on toteutettava muutamia asioita: "Kuten EU toteaa kriittisiä raaka-aineita koskevassa säädöksessään, meidän on nopeutettava ja virtaviivaistettava lupamenettelyjä ja lisensointia kaivostoiminnan nopeuttamiseksi. Lisäksi kansallisten hallitusten, paikallisviranomaisten ja ympäristöviranomaisten on tehtävä yhteistyötä, jotta uuden kaivoksen avaamiseen liittyviä esteitä voidaan vähentää", Wilson sanoo.

Aikaa ei ole hukattavaksi, sillä malmion löytämisestä ensimmäisen puhtaan metallin toimitukseen kuluu vähintään kymmenen vuotta. "Nettonolla vuoteen 2040 mennessä ei toteudu ilman kaivostoiminnan lisäämistä", Wilson toteaa lopuksi.

Löydä lisää tällaisia tarinoita:

• Hyödynnä niukkoja resursseja parhaalla mahdollisella tavalla
• Kuinka louhia älykkäästi ja tehokkaasti
• Kuka tekee työn?