Список элементов, испытывающих нехватку - List of elements facing shortage
С 2011 года Европейская комиссия оценивает трехлетний список критических сырьевых материалов (CRM) для экономики ЕС в рамках своей Сырьевой инициативы. На сегодняшний день было выявлено 14 CRM в 2011 году, 20 в 2014 году, 27 в 2017 году и 30 в 2020 году.
Эти материалы в основном используются в переходной энергетике и цифровых технологиях.
Европейские списки критического сырья
Все критическое сырье графически представлено в периодической таблице элементов, опубликованной в обзорной статье «Критическое сырье в режущих инструментах для обработки: обзор».
Они также показаны в таблице ниже.
2011 г. | 2014 г. | 2017 г. | 2020 г. |
---|---|---|---|
Сурьма | Сурьма | Сурьма | Сурьма |
. | . | . | Боксит |
. | . | Барит | Барит |
Бериллий | Бериллий | Бериллий | Бериллий |
. | . | Висмут | Висмут |
. | Борат | Борат | Борат |
. | Хром | . | . |
Кобальт | Кобальт | Кобальт | Кобальт |
. | Коксующийся уголь | Коксующийся уголь | Коксующийся уголь |
Плавиковый шпат | Плавиковый шпат | Плавиковый шпат | Плавиковый шпат |
Галлий | Галлий | Галлий | Галлий |
. | . | Натуральная резина | Натуральная резина |
Германий | Германий | Германий | Германий |
Графитовый | Графитовый | Графитовый | Графитовый |
. | . | Гафний | Гафний |
. | . | Гелий | . |
Индий | Индий | Индий | Индий |
. | . | . | Литий |
. | Магнезит | . | . |
Магний | Магний | Магний | Магний |
Ниобий | Ниобий | Ниобий | Ниобий |
Металлы платиновой группы | Металлы платиновой группы | Металлы платиновой группы | Металлы платиновой группы |
. | Фосфоритная руда | Фосфоритная руда | Фосфоритная руда |
. | . | Фосфор | Фосфор |
. | . | Скандий | Скандий |
. | Кремний | Кремний | Кремний |
. | . | . | Стронций |
Тантал | . | Тантал | Тантал |
. | . | . | Титан |
Редкоземельный | Легкие редкоземельные элементы | Легкие редкоземельные элементы | Легкие редкоземельные элементы |
Тяжелые редкоземельные элементы | Тяжелые редкоземельные элементы | Тяжелые редкоземельные элементы | |
Вольфрам | Вольфрам | Вольфрам | Вольфрам |
. | . | Ванадий | Ванадий |
Определение
Критические материалы были определены как «сырье, для которого нет жизнеспособных заменителей с помощью существующих технологий, от импорта которого зависит большинство стран-потребителей, и чье предложение преобладает у одного или нескольких производителей».
Сочетание нескольких факторов может сделать сырье (минеральное или нет) критически важным ресурсом. Они могут включать следующее:
- Потолок производства : когда сырье достигает пика Хабберта
- Падение доказанных запасов
- Снижение соотношения добычи на крупнейших месторождениях к добыче на более мелких месторождениях, поскольку самые крупные месторождения обеспечивают большую часть добычи сырья.
- Неэффективная система цен : когда увеличение цены на сырье не приводит к пропорциональному увеличению его производства.
- Затраты на добычу (деньги или усилия) со временем увеличиваются, поскольку добыча становится более сложной.
Проблемы
С этими ресурсами связано много проблем, и они касаются большого количества людей и человеческой деятельности. Можно выделить:
- Экономический : цена на металлы увеличивается, когда увеличивается их дефицит или недоступность, а не только в зависимости от спроса на них. В рамках управления переходом , то экономика круговых граждане приглашают переработать эти ресурсы, а также сохранить их и / или заменить их альтернативы , когда это возможно; Этому может значительно способствовать обобщение экологических налогов и экологического дизайна .
- Геостратегический : эти редкие продукты необходимы для компьютеров и другого коммуникационного оборудования и сами могут быть предметом вооруженного конфликта или просто служить источником финансирования для вооруженного конфликта. И колтан, и кровавые алмазы были примерами ресурсного проклятия , поразившего некоторые части Африки.
- Социальные : рост глобализации и мобильности людей означает, что телекоммуникации и социальные сети все больше и больше зависят от доступности этих ресурсов.
- Здоровье : некоторые важные металлы или минералы токсичны или репротоксичны . Парадоксально, но некоторые цитотоксины используются в терапии рака (а затем также неправильно выбрасываются, хотя они действительно опасны для окружающей среды; средняя стоимость лечения рака легких колеблется от 20 000 до 27 000 евро). Таким образом, токсичная и вызывающая рак платина также широко используется в химиотерапии рака в форме карбоплатина и цисплатина , обоих цитотоксинов в сочетании с другими молекулами, включая, например, гемцитабин (GEM), винорелбин (VIN), доцетаксел (DOC) и паклитаксел. (PAC).
- Энергия : Производство этих металлов и их соединений требует значительного и все возрастающего количества энергии, и когда они становятся более редкими, необходимо искать их глубже, а дальнейшие извлекаемые минералы иногда менее конденсированы, чем это было при предыдущем производстве. В 2012 году от 7 до 8% всей энергии, используемой в мире, было использовано для добычи этих минералов.
- Окружающая среда : шахты ухудшают окружающую среду. Разброс минералов и токсичных непереработанных металлов также ухудшает его. Кроме того, магниты в электродвигателях, ветровых и водяных турбинах , а также в некоторых компонентах солнечных панелей также нуждаются во многих из этих же минералов или редких металлов.
Острая необходимость
По данным Организации Объединенных Наций в 2011 году, поскольку спрос на редкие металлы быстро превысит потребленный тоннаж в 2013 году, это является неотложной задачей, и приоритет должен быть отдан переработке редких металлов с мировым производством менее 100000 т / год, чтобы беречь природные ресурсы и энергию. Однако этой меры будет недостаточно. Планируемое устаревание продуктов, содержащих эти металлы, должно быть ограничено, а все элементы внутри компьютеров, мобильных телефонов или других электронных объектов, обнаруженные в электронных отходах, должны быть переработаны. Это включает в себя поиск экологически чистых альтернатив и изменения в поведении потребителей в пользу выборочной сортировки, направленной на почти полную переработку этих металлов.
В то же время спрос на эти материалы «должен быть оптимизирован или сокращен», настаивают Эрнст Ульрих фон Вайцзекер и Ашок Хосла, сопрезиденты Международной группы по ресурсам, созданной в 2007 году США и организованной ЮНЕП для проанализировать влияние использования ресурсов на окружающую среду в 2013 году.
В одной только Европе в 2012 году было произведено около 12 миллионов тонн металлических отходов, и это количество имеет тенденцию расти более чем на 4% в год (быстрее, чем муниципальные отходы). Однако менее 20 металлов из 60, исследованных экспертами ЮНЕП, были переработаны более чем на 50% в мире. 34 соединения были переработаны, что составляет менее 1% от общего количества, выброшенного как мусор.
По данным ЮНЕП, даже без новых технологий этот показатель можно было бы значительно увеличить. Также необходимо развивать энергоэффективность методов производства и переработки.
Сведения о местонахождении месторождений редких металлов немногочисленны. В 2013 году Министерство энергетики США создало Институт критических материалов , задача которого состоит в том, чтобы сосредоточиться на поиске и коммерциализации способов уменьшения зависимости от критических материалов, необходимых для конкурентоспособности Америки в технологиях чистой энергии.
Противоположную точку зрения представляет Индра Оверленд , который подверг резкой критике анализы, в которых критические материалы для возобновляемых источников энергии рассматриваются как узкое место для перехода к возобновляемым источникам энергии и / или как источник геополитической напряженности. Такой анализ игнорирует тот факт, что, в отличие от ископаемого топлива, наиболее важные полезные ископаемые могут быть переработаны, а технологические инновации позволят улучшить разведку, добычу и переработку. По словам Оверленда, особенно преувеличено значение редкоземельных элементов для возобновляемых источников энергии . Неодимовые магниты необходимы только для ветряных турбин редкого типа, в которых используются постоянные магниты . Даже для разработки морских ветроэнергетических установок неясно, будут ли нужны постоянные магниты.
Европейская стратегия
3 сентября 2020 года Европейская комиссия представила свою стратегию как по усилению, так и по лучшему контролю за поставками около тридцати материалов, которые считаются критически важными, в частности редкоземельных элементов, чтобы возглавить зеленую и цифровую революцию. В список входят, например:
- графит, литий и кобальт, используемые при производстве электрических батарей;
- кремний, важный компонент солнечных панелей;
- редкоземельные элементы, используемые для магнитов,
- проводящие семена и электронные компоненты.
По оценкам Комиссии, к 2030 году ЕС потребуется в 18 раз больше лития и в пять раз больше кобальта для достижения своих климатических целей. Многие из этих материалов существуют в Европе; По оценкам Комиссии, к 2025 году Европа сможет обеспечить 80% потребностей своей автомобильной промышленности. Будет развиваться переработка отходов .
Там, где европейских ресурсов недостаточно, Комиссия обещает укрепить долгосрочные партнерские отношения, особенно с Канадой, Африкой и Австралией.