A klímacélok eléréséhez szükséges technológiák nyersanyagigényének várható megsokszorozódása új bányák tömegének nyitását teszi szükszégessé a következő évtizedekben. Ma még nem világos, hogy az energiaigényes és sokszor környezetkárosító bányászat hogyan tarthat lépést a kereslet növekedésével, az azonban igen, hogy ha ez nem sikerül, az az egész kibocsátáscsökkentési folyamatot lelassíthatja.

A tiszta energiára való átállás a kritikus ásványok iránti kereslet példátlanul gyors és jelentős növekedésével jár, az ellátás biztosíthatóságával kapcsolatban is kérdéseket felvetve. Miközben a tüzelőanyagok, vagyis a fosszilis energiahordozók és bányászatuk iránti igény várhatóan nagyot zuhan a következő évtizedekben, a nap- és szélerőművek vagy elektromos autók gyártásához egyre több ásványkincs kitermelésére lesz szükség. Például egységnyi új villamosenergia-termelő kapacitás létrehozásának ásványanyag-szükséglete körülbelül 50 százalékkal nőtt 2010 óta a megújuló energiaforrások térnyerésével összefüggően.

A következő évtizedekben a kapcsolódó igények megtöbbszöröződése várható; ahogy egy új elemzés fogalmaz, "a fémek lehetnek a jövő olaja". A jelenlegi trend alapján pusztán a tiszta energia technológiák által a kritikus ásványok iránt támasztott kereslet közel háromszorosára nőhet 2050-ig, azonban ha sikerül az új beruházásokat a klímacélok eléréséhez szükséges tempóra gyorsítani, akkor az igény a jelenleginek akár hatszorosára is emelkedhet.

Több mint százszorosára nőhet a lítium kereslete

Az egyes részterületek keresletnövekedése ugyanakkor nagy szórást mutathat. Az elektromos járművek és az akkumulátoros energiatároló technológiák gyártási ásványianyag-igénye az évszázad közepéig jóval több, mint 50-szeresére erősödhet, ugyanakkor a villamosenergia-hálózatok szükséges bővítése miatt a réz iránti kereslet várhatóan "mindössze" megkétszereződhet.

A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) jelentése szerint a kulcsfontosságú ásványok közül a lítium esetében várható a legjelentősebb, több mint 100-szoros keresletnövekedés 2050-ig, de a kobalt, a nikkel és a grafit iránti igény is gyorsan emelkedhet. A réz kereslete ugyan "csak" mintegy 60 százalékkal bővül majd a prognózis szerint, de abszolút értelemben ez körülbelül 14 millió tonnás növekedést jelent majd, ami mind közül a legnagyobb.

Ma még nem teljesen világos, hogy a drasztikusan növekvő igényeket hogyan lehet a jövőben megbízhatóan kielégíteni. A jelenlegi ellátási és beruházási tervek alapján félő, hogy a kínálat elmarad majd a kereslettől, különösen, ha a világ fokozza a klímaváltozás elleni erőfeszítéseket. Ráadásul a kihívásokat tetézi az új bányászati projektek hosszú átfutási ideje, a környezeti és társadalmi megfelelőségi szempontrendszer szigorodása, valamint sok esetben a kitermelési és feldolgozási tevékenység kevés számú régióra való korlátozottsága. Például a lítium, a kobalt és a ritkaföldfém elemek globális termelésének háromnegyede három országban koncentrálódik, a feldolgozás területén pedig Kína domináns szerepe még meghatározóbb.

Lehetetlen küldetés?

A Wood Mackenzie nemzetközi tanácsadó cég egyenesen lehetetlen küldetésnek nevezi a kibocsátáscsökkentés gyorsításához szükséges alapvető fémek ellátásának biztosítását. A társaság szerint a klímacélok eléréséhez a kapcsolódó beruházási igény megnégyszerezésére van szükség, ugyanakkor az értékelés szerint az új lelőhelyek és bányanyitások iránti kereslet nagysága és ennek időigénye miatt nem túl nagy az esély arra, hogy az ellátást a szükséges ütemben és nagyságrendben sikerül majd fokozni.

A kritikus ásványok ellátásában fellépő hiány hatásai eléggé eltérőek lehetnek például egy olajpiaci kínálati hiányhoz képest. Az elektromos autót vezető vagy a napelemekkel termelt villamos energiát használó fogyasztókra nem gyakorol azonnali hatást, de a magasabb és volatilisebb árak, illetve az ellátási láncban fellépő zavarok negatív hatásai lassíthatják és megdrágíthatják a tiszta energiára való átállás folyamatát. A kínálat szükülése különféle iparági és fogyasztói válaszreakciókat eredményezhet, például a kereslet csökkenését, az alternatív nyersanyagokra történő váltást, az újrahasznosítás fokozását vagy a kitermelésbe való befektetések növekedését.

Például az akkumulátorok terjedésének masszív fellendülése – ami a klímacélok elérése érdekében szükségszerűnek tűnik – jelentős terhet rak az ellátásra és az árakra, ezáltal motiválva az alternatív, kisebb anyagráfordítást igénylő technológiákra való átállást is.

Vagyis a kritikus ásványok drágulásának egy olyan kedvező következménye is lehet, hogy elősegítheti alternatívák kifejlesztését és új kínálat megteremtését.

Új lehetőségek előtt nyithat utat az áremelkedés

A 2010-es évek végén kialakult magas kobaltárak például több elektromosautó-gyártót arra ösztönöztek, hogy a kobaltfelhasználás csökkentését lehetővé tevő új megoldásokat kutassanak és magasabb energiasűrűségű akkumulátorokat fejlesszenek. Ennek érezhető hatása volt az egész technológia fejlődésére, így a villanyautók akkumulátorainak gyártása a kobaltban gazdag vegyi anyagok felől a több nikkel felhasználása felé mozdult el. A trend pedig várhatóan a továbbiakban is folytatódni fog, még inkább aláhúzva az innováció és a technológiaválasztás jelentőségét.

Hogy innováció alatt mennyire formabontó bányászati megoldások is szóba jöhetnek, azt jelzi például az agrobányászat lehetősége. Ez olyan növények termesztését és feldolgozását jelenti, amelyek képesek a talajból kivonni és felvenni bizonyos fontos fémeket, például cinket, nikkelt és kobaltot. Ez a módszer tájsebek ejtése nélkül kínálhat energia- és anyaghatékonyabb alternatívát a hagyományos bányászattal szemben, de igazán nagyléptékű alkalmazása egyelőre várat magára.

Az elektromos autók, illetve akkumulátorok előállításához szükséges nikkel és kobalt kereslete 2020 és 2050 között közel 40-szeresére nőhet, ha a tiszta energia technológiákra való átállás a klímacélok eléréséhez szükségesnek tartott tempóban történik. Ez áringadozásokhoz és a kínálat szűküléséhez vezethet, ami akár az elektromos autók terjedésére vonatkozó célkitűzések elérését is késleltetheti. A kritikus ásványok ellátásában várható nehézségek miatt elképzelhető, hogy olyan, alacsonyabb kritikus ásványianyag-szükséglettel bíró technológiák is nagyobb szerepet kapnak az akkumulátorok gyártásában, amelyek esetleg teljesítmény szempontjából nem optimálisak.

Megtört a sokéves trend

Az elmúlt évtizedben a technológiai tanulási folyamat és a méretgazdaságosság javulása jelentősen lejjebb szorította a tiszta energia technológiák költségeit, például a lítiumion-akkumulátorok költsége 90 százalékot zuhant 2010 óta. Ez ugyanakkor azt is jelenti, hogy napjainkban a nyersanyagköltségek nagyobb részét teszik ki a tiszta energia technológiák teljes költségeinek: az említett akkumulátortechnológia esetében a nyersanyagköltségek részesedése már körülbelül 50-70 százalékos. Ebből következően a magasabb és/vagy volatilisebb kritikus ásvány árak energiaátmenetre gyakorolt hatása is nagyobb.

A nyersanyagárak és változásaik teljes költségekre való hatásai technológiánként eltér, de a 2021-es általános árupiaci drágulás már jelzi az e trendek esetleges hosszabb távú fennmaradásakor várható problémákat. A nyersanyagárak és a szállítási költségek emelkedése, valamint az ellátási láncban jelentkező szűk keresztmetszetek kombinációja már érezhetően nyomást gyakorolt az iparági árrésekre, felfelé hajtva a berendezések árát is. 2021-ben az új szélturbinák, valamint – részben a szilícium és ezüst drágulása következtében – a fotovoltaikus napelem modulok ára is emelkedett, hosszú évek óta először.

A napelemek összköltségének szintén jókora részét teszik ki a nyersanyagárak, így a szilícium (10-15 százalék) és az ezüst (5-7 százalék) ára. A modulok gyártásához szükséges poliszilícium ára tavaly óta több mint kétszeresére nőtt, míg az ezüst körülbelül 30 százalékkal drágult. Mindez összességében mintegy 16 százalékos költségnövekedést idézett elő a modulok gyártásában, ami önmagában például egy nagy, 100 MW-os naperőmű esetében 4 százalékkal emeli a teljes projektköltséget.

A szélturbinák teljes árának átlagosan úgy 15 százalékára rúgnak a nyersanyagköltségek. Az arány a különböző turbinatípusok esetében eltérő, de az acél, a réz, a ritkaföldfémek és a cink szerepe jellemzően domináns. 2020 nyara óta az acélárak Kínában durván megduplázódtak, Észak-Amerikában pedig háromszorosára nőttek, míg a rézárak 50 százalékkal nőttek az elmúlt év során. Mindez a turbinagyártás költségeit 8-10 százalékkal növelte, ami körülbelül 5 százalékkal emelheti a teljes tőkeköltséget is.

Az egyéb technológiák esetében hasonló folyamatok tapasztalhatók. A villamosenergia-hálózatoknál a réz és az alumínium költségei a teljes beruházási költség körülbelül 14 és 6 százalékát teszik ki az elmúlt évtized átlagos árszintje alapján. Önmagában e két nyersanyag elmúlt időszakban tapasztalt drágulása közel 10 százalékkal emeli a hálózat bővítésének beruházási költségeit. Az elektromos autók akkumulátorainak gyártási költségei a lítium, a nikkel és a kobalt 2021 első félévében történt drágulása miatt 6 százalékkal nőttek. Ezzel szemben az energiatároló alkalmazásokat domináló lítium-vas-foszfát (LFP) akkumulátorok költségére csak korlátozott hatása volt a vas, a foszfor és lítium-karbonát drágulásának, mivel az e három anyaghoz kapcsolódó költségek a végső beruházási költségnek csak mintegy 2,5 százalékát képviselik.

Mérsékelhető kockázatok

A nyersanyagköltségek ilyen mértékű emelkedése százmilliárd dolláros nagyságrendben növelheti a klímasemlegesség eléréséhez szükséges beruházások összesített költségét, és más költségelemek csökkentése felé hathat. A nyersanyagellátás e kockázatai ugyanakkor mérsékelhetők az egész ellátási láncot átfogó politikai intézkedésekkel és iparági cselekvéssel. Az új bányászati és feldolgozó létesítményekbe történő beruházások növelése létfontosságú, az ehhez szükséges környezet megteremtése és tőke bevonzása pedig elsősorban a politika feladata. A technológiai innováció szerepe szintén jelentős lehet a keresleti és termelési oldalon is, ahogy az újrahasznosítás fokozása is hozzájárulhat az ellátás biztosításához.

Fotó forrás: Unsplash