رقابت کشورها برای یافتن منابع فلزی «سبز»

فشار بر تامین فلزات مورد نیاز برای ساخت انرژی‌های تجدیدپذیر و خودروهای برقی در حال افزایش است، چرا که کشورها برای رسیدن به هدف کربن خنثی تا سال ۲۰۵۰ با یکدیگر رقابت می‌کنند.

در ماه‌های اخیر، بریتانیا با زامبیا قرارداد امضا کرده، ژاپن با نامیبیا همکاری کرده و اتحادیه اروپا با شیلی متحد شده است. مذاکره‌کنندگان اتحادیه اروپا همچنین همکاری با کنگو را آغاز کرده‌اند، در حالی که ایالات متحده به مغولستان چشم دوخته است. این تلاش‌ها هدف مشترکی برای تأمین مواد معدنی مورد نیاز برای کربن‌زدایی یا فلزات «سبز» دارند.

سه گروه از فلزات «سبز» وجود دارند که به طور گسترده در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند: آلومینیوم و فولاد برای ساخت پنل‌های خورشیدی و توربین‌ها استفاده می‌شوند، در حالی که مس برای همه چیز از کابل‌ها گرفته تا خودروها مهم است. گروه مورد استفاده در باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی شامل کبالت، لیتیوم و نیکل است که کاتد را تشکیل می‌دهند و گرافیت که جزء اصلی آند است. گروه آخر، عناصر خاکی کمیاب مغناطیسی مانند نئودیمیوم هستند که در موتورهای وسایل نقلیه الکتریکی و ژنراتورهای توربین استفاده می‌شوند و تقاضای کمی دارند.

طبق گزارش کمیسیون انتقال انرژی (ETC)، ۷۲ کشور که چهار پنجم انتشار گازهای گلخانه‌ای جهان را تشکیل می‌دهند، متعهد به خنثی‌سازی کربن تا سال ۲۰۵۰ شده‌اند. برای دستیابی به این هدف، ظرفیت انرژی بادی باید ۱۵ برابر، انرژی خورشیدی ۲۵ برابر، زیرساخت شبکه باید ۳ برابر و تعداد خودروهای برقی باید ۶۰ برابر افزایش یابد.

تا سال ۲۰۳۰، تقاضا برای مس و نیکل می‌تواند ۵۰ تا ۷۰ درصد، کبالت و نئودیمیوم ۱۵۰ درصد و گرافیت و لیتیوم شش تا هفت برابر افزایش یابد. طبق گزارش آژانس بین‌المللی انرژی، در مجموع، جهانی بدون کربن تا سال ۲۰۵۰ به ۳۵ میلیون تن «فلزات سبز» در سال نیاز خواهد داشت. اگر فلزات سنتی مورد نیاز برای این فرآیند، مانند آلومینیوم و فولاد را نیز در نظر بگیرید، تقاضا از الان تا آن زمان ۶.۵ میلیارد تن است.

به همین دلیل است که کشورها نگران کمبود کامل منابع معدنی جهانی تا پایان این دهه هستند. ETC پیش‌بینی می‌کند تا سال ۲۰۳۰، کمبودی حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد برای مس و نیکل و ۳۰ تا ۴۵ درصد برای سایر فلزات مورد استفاده در باتری‌ها وجود داشته باشد.

خب، در مورد عرضه این فلزات چه؟ فولاد احتمالاً فراوان خواهد ماند. کبالت نیز فراوان است. اما طبق پیش‌بینی‌های کارشناسان که توسط اکونومیست گزارش شده است، مس تا سال ۲۰۳۰ با کمبود ۲ تا ۴ میلیون تن یا ۶ تا ۱۵ درصد از تقاضای بالقوه مواجه خواهد شد. لیتیوم نیز با کمبود ۵۰ تا ۱۰۰ هزار تن یا ۲ تا ۴ درصد از تقاضا مواجه خواهد شد. نیکل و گرافیت از نظر تئوری فراوان هستند اما برای باتری‌ها به خلوص بالایی نیاز دارند. کارخانه‌های ذوب بسیار کمی برای تصفیه بوکسیت به آلومینیوم وجود دارد. و به ندرت کسی در خارج از چین نئودیمیوم تولید می‌کند.

اکونومیست به سه راه حل برای این چالش‌ها اشاره می‌کند. اول، تولیدکنندگان می‌توانند از معادن موجود، عرضه بیشتری استخراج کنند که این کار می‌تواند بلافاصله انجام شود اما خروجی اضافی محدود است. دوم، شرکت‌ها می‌توانند معادن جدید افتتاح کنند که می‌تواند مشکل را به طور کامل حل کند اما زمان زیادی می‌برد.

این محدودیت‌ها، راه‌حل سوم را حداقل در دهه آینده، مهم‌ترین راه‌حل می‌کند. یعنی یافتن راه‌هایی برای حذف «تنگناهای سبز». این راه‌ها شامل استفاده مجدد از مواد بیشتر است که به احتمال زیاد در مورد آلومینیوم، مس و نیکل صدق می‌کند. صنعت بازیافت هنوز چندپاره است و اگر قیمت‌ها بالاتر باشند، می‌تواند رشد کند. در حال حاضر تلاش‌هایی انجام شده است، مانند تأمین مالی یک استارتاپ بازیافت نیکل توسط غول معدنی HP در تانزانیا.

هیو مک‌کی، اقتصاددان ارشد اچ‌پی، تخمین می‌زند که قراضه می‌تواند ۵۰ درصد از کل عرضه مس را در یک دهه آینده تشکیل دهد، که نسبت به ۳۵ درصد فعلی افزایش یافته است. ریو تینتو همچنین در حال سرمایه‌گذاری در مراکز بازیافت آلومینیوم است. سال گذشته، استارت‌آپ‌های بازیافت فلز باتری ۵۰۰ میلیون دلار جمع‌آوری کردند که رکورد جدیدی محسوب می‌شود.

راه بزرگتر، راه‌اندازی مجدد معادن غیرفعال است که آلومینیوم نویدبخش‌ترین آنهاست. از دسامبر ۲۰۲۱، افزایش شدید هزینه‌های انرژی، ۱.۴ میلیون تن از ظرفیت سالانه ذوب آلومینیوم (۲٪ از کل جهان) را در اروپا تعطیل کرده است. به گفته گریم ترین، تحلیلگر ارشد فلزات و مواد معدنی در شرکت بازرگانی کالا ترافیگورا، افزایش ۲۵ درصدی قیمت آلومینیوم، معادن بیشتری را برای بازگشایی جذب خواهد کرد.

و بزرگترین امید در فناوری‌هایی نهفته است که از منابع کمیاب بیشترین بهره را می‌برند. شرکت‌ها در حال توسعه فرآیندهایی به نام «لیچینگ دنباله‌دار» هستند که مس را از سنگ معدن‌هایی با محتوای فلزی کم استخراج می‌کنند. به گفته دانیل مالچوک، عضو هیئت مدیره شرکت فناوری منابع آمریکایی جتی ریسورسز، استفاده از این فناوری در مقیاس بزرگ می‌تواند سالانه ۱ میلیون تن مس اضافی را با هزینه کم تولید کند.

کارگری در یک کارخانه فرآوری نیکل در استان سولاوسی جنوبی، اندونزی مشغول به کار است. عکس: رویترز — کارگری در یک کارخانه فرآوری نیکل در استان سولاوسی جنوبی، اندونزی مشغول به کار است. عکس: *رویترز*

در اندونزی، بزرگترین تولیدکننده نیکل در جهان، معدنچیان از فرآیندی به نام «لیچینگ اسیدی با فشار بالا» برای تبدیل سنگ معدن کم‌عیار به ماده‌ای مناسب برای خودروهای برقی استفاده می‌کنند. سه کارخانه چند میلیارد دلاری ساخته شده است و پروژه‌های دیگری به ارزش نزدیک به 20 میلیارد دلار اعلام شده است.

داریا افانووا، رئیس تحقیقات شرکت مالی بریتانیایی Sucden، محاسبه کرده است که اندونزی می‌تواند تا سال ۲۰۳۰ حدود ۴۰۰۰۰۰ تن نیکل با عیار بالا تولید کند و تا حدی شکاف عرضه ۹۰۰۰۰۰ تنی مورد انتظار را پر کند.

اما فناوری‌های جدید هنوز قطعی نیستند و می‌توانند معایبی مانند آلودگی داشته باشند. بنابراین، افتتاح معادن جدید، حتی اگر زمان‌بر باشد، سود بیشتری به همراه خواهد داشت. ۳۸۲ پروژه کبالت، مس، لیتیوم و نیکل در سراسر جهان وجود دارد که حداقل مطالعات پیش‌امکان‌سنجی را آغاز کرده‌اند. طبق گفته شرکت مشاوره‌ای مک‌کینزی، اگر این پروژه‌ها تا سال ۲۰۳۰ عملیاتی شوند، می‌توانند تقاضا را متعادل کنند.

در حال حاضر حدود ۵۰۰ معدن کبالت، مس، لیتیوم و نیکل در سطح جهان فعالیت می‌کنند. راه‌اندازی و بهره‌برداری به موقع از ۳۸۲ معدن جدید مستلزم غلبه بر تعدادی از موانع است. اولین مانع، کمبود پول است. طبق گفته مک‌کینزی، برای پر کردن شکاف عرضه تا سال ۲۰۳۰، هزینه‌های سرمایه‌ای سالانه در معدن باید دو برابر شده و به ۳۰۰ میلیارد دلار برسد.

شرکت مشاوره CRU می‌گوید هزینه‌های مربوط به مس به تنهایی تا سال ۲۰۲۷ به ۲۲ میلیارد دلار خواهد رسید، که از میانگین ۱۵ میلیارد دلار بین سال‌های ۲۰۱۶ تا ۲۰۲۱ بیشتر است. سرمایه‌گذاری توسط شرکت‌های بزرگ معدنی در حال افزایش است، اما نه به اندازه کافی سریع. علاوه بر این، توسعه معادن جدید زمان زیادی می‌برد، از چهار تا هفت سال برای لیتیوم و به طور متوسط ۱۷ سال برای مس. این تأخیر می‌تواند به دلیل کمبود مجوزها طولانی‌تر شود.

همزمان با اینکه فعالان، دولت‌ها و نهادهای نظارتی به طور فزاینده‌ای پروژه‌ها را به دلایل زیست‌محیطی مسدود می‌کنند، بین سال‌های ۲۰۱۷ تا ۲۰۲۱ به طور متوسط ۳۱۱ روز طول کشید تا معادن جدید در شیلی تأیید شوند، در حالی که این رقم بین سال‌های ۲۰۰۲ تا ۲۰۰۶، ۱۳۹ روز بود.

محتوای فلزی سنگ معدن مس استخراج شده در کشورهای مساعدتر در حال کاهش است و شرکت‌ها را مجبور می‌کند به مکان‌های سخت‌تر روی آورند. دو سوم عرضه جدید مورد انتظار تا سال ۲۰۳۰ در کشورهایی خواهد بود که در رتبه ۵۰ پایینی شاخص «سهولت انجام کسب‌وکار» بانک جهانی قرار دارند.

همه این‌ها به این معنی است که عرضه جدید فقط می‌تواند یک راه حل بلندمدت باشد. بنابراین بخش عمده‌ای از تعدیل در دهه آینده به صرفه‌جویی در نهاده‌ها بستگی خواهد داشت. اما پیش‌بینی میزان آن دشوار است، زیرا به توانایی شرکت‌های تولیدی در نوآوری بستگی دارد.

برای مثال، تولیدکنندگان خودروهای برقی و باتری، گام‌هایی در جهت استفاده کمتر از فلز برداشته‌اند. یک باتری معمولی خودروی برقی اکنون تنها ۶۹ کیلوگرم مس دارد که نسبت به ۸۰ کیلوگرم در سال ۲۰۲۰ کاهش یافته است. سیمون موریس، رئیس فلزات اولیه در CRU، محاسبه می‌کند که نسل بعدی باتری‌ها می‌توانند تنها به ۲۱ تا ۵۰ کیلوگرم نیاز داشته باشند و تا سال ۲۰۳۵ سالانه تا ۲ میلیون تن مس صرفه‌جویی کنند. تقاضای لیتیوم در باتری‌ها نیز می‌تواند تا سال ۲۰۲۷ به نصف کاهش یابد.

گذشته از صرفه‌جویی‌ها و جایگزین‌ها. در کاتدهای باتری، ترکیبات شیمیایی نیکل-منگنز-کبالت که حاوی مقادیر مساوی کبالت و نیکل هستند و با نام NMC 111 شناخته می‌شوند، به نفع NMC 721 و 811 که حاوی نیکل بیشتر اما کبالت کمتری هستند، در حال حذف شدن هستند. در همین حال، ترکیبات لیتیوم-آهن فسفات (LFP) ارزان‌تر اما کم‌مصرف‌تر در چین محبوب هستند، جایی که ساکنان شهر نیازی به مسافت‌های طولانی رانندگی با یک بار شارژ ندارند.

آندهای گرافیتی نیز با سیلیکون (که فراوان است) آلاییده می‌شوند. تسلا می‌گوید موتورهایی بدون عناصر خاکی کمیاب خواهد ساخت. باتری‌های سدیم-یون که لیتیوم را با سدیم (ششمین عنصر فراوان روی زمین) جایگزین می‌کنند، ممکن است موفق باشند.

ترجیحات مصرف‌کننده نیز نقش خواهد داشت. امروزه مردم می‌خواهند خودروهای برقی‌شان با یک بار شارژ ۶۰۰ کیلومتر را طی کنند، اما تعداد کمی از افراد مرتباً چنین سفرهای طولانی را انجام می‌دهند. با کمبود منابع لیتیوم، خودروسازان می‌توانند خودروهایی با برد کوتاه‌تر، با باتری‌های قابل تعویض طراحی کنند که اندازه باتری را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. با قیمت مناسب، پذیرش می‌تواند سریع باشد.

چالش اصلی مس است که حذف آن از شبکه برق آسان نیست. اما تغییر رفتار مصرف‌کننده می‌تواند کمک کند. CRU تخمین می‌زند که تقاضای مس برای اهداف «سبز» از ۷ درصد امروز به ۲۱ درصد تا سال ۲۰۳۰ افزایش خواهد یافت. با افزایش قیمت فلزات، فروش تلفن‌ها و ماشین‌های لباسشویی که حاوی مس نیز هستند، می‌تواند زودتر از کابل‌های برق و پنل‌های خورشیدی کاهش یابد، به خصوص اگر بازار فناوری سبز توسط دولت‌ها یارانه دریافت کند.

تا اواخر دهه ۲۰۳۰، ممکن است معادن جدید و ظرفیت بازیافت کافی وجود داشته باشد تا امکان انتقال سبز طبق برنامه فراهم شود. اما به گفته اکونومیست ، خطر در سایر اختلالات نهفته است.

از آنجا که عرضه در چند کشور متمرکز است، ناآرامی‌های محلی، درگیری‌های ژئوپلیتیکی یا حتی آب و هوای بد می‌تواند تأثیر بگذارد. اعتصاب معدنچیان در پرو یا سه ماه خشکسالی در اندونزی می‌تواند بر قیمت‌ها تأثیر بگذارد یا عرضه مس و نیکل را 5 تا 15 درصد کاهش دهد. اما طبق شبیه‌سازی‌های Liberum Capital (بریتانیا)، با خریداران مقاوم، دولت‌های قوی و کمی شانس، افزایش تقاضا برای فلزات «سبز» ممکن است باعث سقوط فاجعه‌بار نشود.

فین آن ( طبق گزارش اکونومیست )

لینک منبع