Редкоземельные металлы и климатический переход: обзор
Редкоземельные металлы и климатический переход: обзор
Для промышленности редкоземельные металлы – это как специи в кулинарии. Без них рецепты энергетического перехода будут менее успешными. Эти металлы используются, например, в важных компонентах ветряных турбин и электромобилей. Однако добыча редкоземельных металлов часто была грязным бизнесом в ущерб окружающей среде. Китай по-прежнему доминирует на мировом рынке и имеет хороший рычаг давления, когда речь идет об экспорте и ценах. Что должно произойти, чтобы это изменилось?
Что такое редкие земли?
Это серебристого цвета и относительно мягкие металлы, которые не встречаются в чистом виде на Земле. Их приходится извлекать из добытых руд в ходе сложного многоступенчатого процесса. Конечные продукты называются оксид редкозема и редкоземельный металл. Редкие земли состоят из химических элементов третьей группы периодической таблицы: скандия, иттрия и лантана. В эту группу также входят 14 элементов, следующих за лантаном, – лантаноиды: церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций.
Из примерно 200 редкоземельных минералов до сих пор добыто лишь несколько. Решающим фактором для экономической целесообразности является концентрация металлов в рудах. Их часто добывают вместе с другими полезными материалами – например, фосфором.
Почему важны редкие земли?
В последнее время в связи с переходом к энергетике редкоземельные металлы стали более обсуждаемыми. Эти металлы являются, например, компонентами в конструкции мощных ветряных турбин, электродвигателей и энергосберегающих лампочек. Но они также встречаются в жестких дисках, телевизорах с плоским экраном, лазерах и волоконно-оптических кабелях. В медицине они играют роль в рентгеновской технике и магнитно-резонансной томографии. И последнее, но не менее важное: в них нуждается оружейная промышленность.
Где встречаются редкие земли?
Эти металлы не являются редкими на Земле, некоторые даже встречаются чаще, чем медь или свинец. Однако крупные месторождения руды с достаточно высокой концентрацией встречаются редко. Согласно последним данным Геологической службы США на 2022 год, крупнейшими производителями являются лидеры рынка – Китай (210 000 тонн), за ним следуют США (43 000 тонн) и Австралия (18 000 тонн). Другие рудники находятся в России, Таиланде, Мьянме, Индии, Вьетнаме, Мадагаскаре, Бразилии, Канаде и других странах. Прибыльные месторождения предполагаются в Гренландии – в районах, где тает лед.
Существуют ли депозиты в ЕС?
В январе Швеция объявила о крупном открытии подходящей руды в горнодобывающем регионе Кируна на севере страны. Однако процедуры получения разрешения и тестирования могут занять еще от 10 до 15 лет, по словам оператора шахты штата. По оценкам, более миллиона тонн оксидов редкоземельных металлов достаточно для удовлетворения большей части будущего спроса ЕС на производство постоянных магнитов для электродвигателей и ветряных турбин.
В Германии известны месторождения в Саксонии. Район месторождения Делицш-Сторквиц является предметом научных исследований уже около десяти лет. Однако концентрация металлов в руде пока считается слишком низкой для рентабельной добычи.
Еще в первом квартале 2023 года Комиссия ЕС хочет принять решение по инициативе, направленной на улучшение снабжения ЕС критически важным сырьем, необходимым для экологически чистых технологий.
Почему добыча полезных ископаемых в ЕС может иметь смысл?
Европейская комиссия относит редкоземельные металлы к сырью с самым высоким риском поставок. По оценкам, глобальный спрос вырастет с 131 500 тонн в 2020 году до 188 300 тонн в 2030 году – хотя бы для того, чтобы достичь климатических целей с помощью энергии ветра и электромобилей. Согласно анализу, проведенному Немецким институтом экономических исследований (DIW), 94 % импорта редкоземельных металлов в ЕС поступает из политически критических стран, прежде всего из Китая. Народная Республика имеет в своих руках мировой рынок, когда речь идет о добыче и переработке полезных ископаемых. США, которые в свое время отказались от добычи, тем временем сами вернулись в этот бизнес, в том числе из-за монополии Китая. Австралия планирует значительно расширить свое производство.
Каковы риски экстракции?
Федеральный институт геонаук перечисляет возможные опасности при постепенной добыче и переработке редкоземельных металлов. К ним относятся образование токсичной пыли и радиоактивно загрязненные остатки во время добычи, поскольку химические элементы уран и торий также могут содержаться в добытой руде. При дальнейшей переработке могут образовываться сернистые отработанные газы, а также радиоактивные остатки и остатки, содержащие тяжелые металлы. В процессе переработки нефти происходит большое количество прямых выбросов парниковых газов. Кроме того, во время всего процесса требуется много воды и электроэнергии. Существует «определенный потенциал опасности», пишет Урс Пейкер из Технического университета Бергакадемии Фрайберга. «И вы не хотите этого в своей стране».
Какой ущерб окружающей среде уже нанесен?
Ущерб был огромным в отсутствие экологических норм. Долгое время грязная часть добычи или переработки редкоземельных металлов оставалась в странах с более низкими экологическими стандартами, например, в Китае. Согласно исследованию Федерального агентства по охране окружающей среды (UBA), среди населения, проживающего вблизи крупнейшей шахты Баян-Обо во Внутренней Монголии, участились случаи заболевания раком легких. Из-за отсутствия мер предосторожности токсичные вещества также попали в реки, грунтовые воды и почву.
Согласно отчету UBA, утечки в трубопроводах, просачивание и недостаточная герметизация хвостохранилищ на руднике Маунтин Пасс в Калифорнии привели к засолению, токсичному и радиоактивному загрязнению грунтовых вод в малонаселенном регионе до 1990‑х годов. С тех пор в восстановление и модернизацию горнодобывающего района было инвестировано более 20 миллионов долларов США. При добыче полезных ископаемых открытым способом вряд ли можно избежать «чрезмерной эксплуатации природы»: Все шахты напоминают лунные пейзажи.
Что необходимо для экологически и социально совместимого использования?
По мнению геологов, охрана окружающей среды должна играть важную роль при импорте редкоземельных металлов – как при добыче, так и при дальнейшей переработке руд. Одним из возможных вариантов является сертификация, которая также может ограничить незаконную добычу полезных ископаемых. Новые экологически чистые заводы стоят больших денег и, вероятно, возможны только при государственной поддержке. В Австралии, по оценкам, на экологически безопасный двухступенчатый перерабатывающий завод можно потратить до 550 миллионов долларов США.
Что должны делать политика и бизнес?
Среди прочего, DIW рекомендует помочь политически менее сомнительным горнодобывающим странам, таким как Индия или Бразилия, в экологически безопасной добыче полезных ископаемых и устранить торговые барьеры. Имеет смысл также объединить спрос со стороны ЕС. Кроме того, стоит обратить внимание на минимальные резервы в ЕС. В долгосрочной перспективе эффективным может быть также улучшение переработки отходов. Несмотря на усилия, затрачиваемые на добычу редкоземельных металлов, они незаменимы, утверждает Федеральный институт геонаук. Поскольку эти металлы в основном используются в морских ветряных турбинах и электродвигателях, их положительный вклад в энергетический переход перевешивает их негативное воздействие в течение всего жизненного цикла.
Читайте также:
- Обнаружено крупнейшее в Европе месторождение редкоземельных металлов
- Центр внешней торговли видит «срочную необходимость действий в отношении девяти минералов»
- Центр внешней торговли видит «срочную необходимость действий в отношении девяти минералов»
Читайте также:
Обсуждение
Самые последние новости
