Gruvdrift för den gröna omställningen
Övergången till ren energi är avgörande för att bekämpa den globala uppvärmningen - och den hänger på metaller och mineraler. Gruvdrift är därför oumbärligt. "Netto noll kommer inte att hända utan gruvdrift", säger forskaren Benjamin Wilson.
Benjamin Wilson - Senior Scientist and metallurgical engineering expert, Aalto UniversityDet kan låta som en paradox att lösningen på de problem som orsakas av en råvara som finns under jord (olja) kräver ökad borrning efter andra resurser (mineraler). Men faktum kvarstår, enligt Benjamin Wilson, seniorforskare och expert på metallurgisk teknik vid Aalto-universitetet i Esbo, Finland:
"Mineraler som koppar, litium, nickel och kobolt är viktiga komponenter i dagens snabbt växande teknik för ren energi, från vindkraftverk och solpaneler till elfordon. För att möta efterfrågan på kritiska råvaror måste gruvverksamheten i världen öka med så mycket som 15 till 20 gånger."
Elnäten står för 70 procent av dagens mineralbehov och utgör en viktig drivkraft bakom den skyhöga efterfrågan. International Energy Agency (IEA) förutspår att det globala behovet av kritiska mineraler kommer att tredubblas fram till 2030 och fyrdubblas fram till 2040 för att möta behoven i energiomställningen mot nettonollutsläpp. För att uppnå målen i Parisavtalet behövs mer än tre miljarder ton mineraler och metaller för energiomställning för att bygga ut vind- och solenergi samt energilagring.
USA:s energidepartement listar totalt 54 kritiska mineraler, medan EU fokuserar på 34. IEA:s lista över de mest använda grundämnena omfattar litium, nickel, kobolt, mangan och grafit, som vanligtvis används i batterier. Mineraler som platina, iridium och palladium hör till de mest sällsynta grundämnena på jorden, medan aluminium och kisel hör till de vanligaste grundämnena på jorden.
Men bara för att de finns i överflöd betyder det inte att de är lätta att komma åt. Även om koppar till exempel inte är ett sällsynt grundämne är den typiska ledtiden för en ny gruva att börja leverera koppar till marknaden cirka 20 år, enligt International Renewable Energy Agency (IRENA). Enligt Benchmark Mineral Intelligence skulle det krävas 293 nya gruvor bara för att möta den globala efterfrågan på batterier 2030.
51 gånger högre efterfrågan på litium
En annan drivkraft bakom den kraftigt ökande efterfrågan på metaller och mineraler kommer från konsumentelektronik och det faktum att allt fler hushållsapparater är batteridrivna. "Nickel, mangan och kobolt (NMC) och litiumjärnfosfat (LFP) är nyckeln till dagens batteriteknik, inte bara för elfordon utan även för konsumentelektronik och hushållsapparater. Att bygga en elbil kräver vanligtvis mellan sex och åtta gånger så mycket koppar som en bil som drivs av en förbränningsmotor", säger Wilson.
Sedan 2015 har elbilar och batterilagring gått om konsumentelektronik och blivit de största förbrukarna av litium, och står tillsammans för 30 procent av den totala efterfrågan. Enligt IEA kan efterfrågan på litium år 2040 vara upp till 51 gånger högre än dagens nivåer. För kobolt och grafit kan efterfrågan bli upp till 30 gånger högre än idag beroende på hur batterikemin utvecklas.
Enligt FN:s miljöprogram (UNEP) spelar tillväxten av mineraltillgångar en viktig roll för att möjliggöra en övergång till ren energi. UNEP varnar dock också för att utmaningar i utbudet kan bromsa övergången eller göra den mer kostsam och ojämlik. Dessa utmaningar bidrar till höga och volatila priser på kritiska material som behövs för energiomställningen, ökande geopolitiska spänningar om resurskontroll, marknadsstörningar och ökande politiskt tryck för att expandera gruvdriften - även i områden som är miljömässigt och socialt känsliga.
Påskynda licensiering
I takt med att länder höjer sina klimatambitioner kommer ren energiteknik att bli det snabbast växande segmentet inom efterfrågan på de flesta mineraler. Dessutom behövs mer metall i takt med att fler hushåll deltar i produktionen av ren energi, till exempel genom solpaneler.
För att möta den massiva ökningen av efterfrågan på vissa metaller och mineraler behöver gruvindustrin göra några saker. "Som EU konstaterar i sin Critical Raw Materials Act måste vi påskynda och effektivisera tillståndsgivning och licensiering för att påskynda gruvverksamheten. Dessutom måste nationella regeringar, lokala myndigheter och miljöorganisationer arbeta tillsammans för att minska antalet hinder för att öppna en ny gruva", säger Wilson.
Och det finns ingen tid att förlora, eftersom det tar minst ett decennium från det att man upptäcker en malmkropp till den första leveransen av ren metall. "Nettonoll 2040 kommer inte att uppnås utan ökad gruvdrift", avslutar Wilson.
18 material behövs för energiomställningen:
- aluminium
- kobolt
- koppar
- dysprosium
- elektriskt stål
- fluor
- gallium
- iridium
- litium
- magnesium
- naturlig grafit
- neodym
- nickel
- platina
- praseodym
- kisel
- kiselkarbid
- terbium
Källa: USA:s energidepartement
Fakta: Viktigt att öka återvinningen
Batteri- och metallåtervinning har vuxit snabbt de senaste åren, och även om gruvdriften fortfarande kommer att behöva expandera för att möta den ökande efterfrågan är det viktigt att utveckla effektiva och skalbara återvinningslösningar.
Enbart återvinning kommer inte att räcka under de kommande åren för att tillgodose den ökande globala efterfrågan på kritiska råvaror som litium, nickel, grafit, kobolt och koppar.
Källa: Aalto Aalto-universitetet