«Зелёная энергетика» может дорого обойтись Старому Свету
Общественно-политическое издание L’Écho (Бельгия) публикует материал на тему, не приведёт ли гонка за металлами, необходимыми для энергетического перехода, к экологической катастрофе? Предлагаем его перевод.
Отказ от ископаемого топлива, электрическая мобильность и развитие возобновляемых источников энергии: вся европейская стратегия основана на потреблении критически важных металлов. Существует ли риск новой зависимости? Или, возможно, энергетический переход чреват ещё более серьёзным ущербом для экологии? Со сложными проблемами всегда так: они редко предполагают простые решения.
В исследовании, проведённом для Eurometaux, Европейской ассоциации производителей цветных металлов, KU Leuven (Левенским католическим университетом, Бельгия) спрос на металлы, необходимые для энергетического перехода, к 2050 году оценивается в диапазоне от 45 до 70 млн т в соответствии с заявленными климатическими амбициями. Планка поднята очень высоко.
1. Европа уже зависима
Ситуация остаётся напряжённой уже как минимум десятилетие. Недаром Еврокомиссия постоянно обновляет список сырья, признанного критическим. Четвёртый вариант, датируемый 2020 годом, насчитывает тридцать позиций, двадцать шесть из которых уже присутствовали в предыдущей версии перечня 2017 года.
Критическая важность не означает редкость: чтобы получить такую маркировку, рассматриваемый материал должен играть важную роль в стратегическом секторе, не поддаваться простой замене и не иметь гарантии надёжных поставок.
В Европе критически важные материалы применяются в трёх стратегических секторах: возобновляемых источников энергии, электрической мобильности, а также ВПК и аэрокосмической отрасли. На данный момент в зоне особого риска редкоземельные элементы (РЗЭ), используемые в производстве ветряных турбин и двигателей с постоянными магнитами. По данным Международного энергетического агентства (IEA), 87% мирового производства РЗЭ сосредоточено в Китае.
Катастрофа? Вовсе нет, уверяет Эрик Пирар, профессор отделения минеральных ресурсов Льежского университета: «Это ситуация, которую мы создали по собственному желанию. Европа — колыбель металлургии. Мы были пионерами на рубеже XIX-XX веков. Затем начались проблемы с затоплением рудников и были обнаружены более богатые месторождения.
Центрами горнодобычи стали Сардиния, Тунис и Австралия. Иными словами, нам стало удобнее импортировать наше сырьё. Эпоха колонизации сменилась глобализацией. Мы приветствовали закрытие шахт, доменных печей и уход тяжёлой промышленности. В Бельгии обеспокоенность происходящим появилась лишь после закрытия заводов Ford в Генке и Caterpillar рядом с Шарлеруа».
С редкоземельными элементами та же история. «Мы предпочли развивать «высокие технологии» и держать всё в «чистоте», — продолжает Эрик Пирар. — С 2000-х годов мы решили, что Китай, где было открыто огромное месторождение РЗЭ Баян-Обо, решит все проблемы: произведённая в КНР продукция обходилась недорого, а «мусор» оставался по месту производства». Вот только пробуждение оказалось тяжёлым.
К 2010 году Китай на законных основаниях решил развивать на своей территории производство продукции с высокой добавленной стоимостью. Результат? На долю Китая приходится 60% добычи РЗЭ в мире и 87% в производстве продукции с их использованием. На остальных фронтах практически аналогичная ситуация. Так КНР даёт 65% кобальта, тогда как 69% его поступает из Конго. Литий (58%), медь (40%) или никель (35%) — Китай является безоговорочным лидером по производству и этих цветных металлов. «А Европа оказывается в состоянии тотальной зависимости», — подытоживает Эрик Пирар.
2. Спрос в Европе резко возрастёт
Аппетит Европы будет только расти. KU Leuven прогнозирует к 2050 году взрывной спрос на литий (+3535%), необходимый для аккумуляторов, и на редкоземельный диспрозий (+2666%), что соответствует расчётам IEA. Одно это способно поставить крест на популярной идее «дематериализации».
«Думать, что мы можем расти в экономическом плане, не потребляя больше ресурсов, ошибочно, — утверждает Эрик Пирар. — Снижается только наше видимое потребление. Когда мы ввозим корейский автомобиль, мы не учитываем содержащиеся в нём металлы. Однако мы зависим от них больше, чем когда-либо в результате энергетического перехода, результатом которого является перенос акцентов с энергоресурсов на производство металлов».
Аврора Стефан того же мнения. Инженер-геолог, специализирующаяся на рисках для здоровья и окружающей среды в горнодобывающей промышленности, — известный специалист в своей области. Она говорит, что вся индустриализация основана на минеральном сырье, и прогнозы показывают, что в период с 2018 по 2050 год количество добытых металлов «превысит всё, что было произведено со времен античности».
При этом востребовано всё большее число редких веществ. «Электромобиль содержит около 75 из 85 известных природных химических элементов», — указывает Аврора Стефан. К тому же, по оценкам IEA, для производства электромобиля требуется в 4,2 раза больше металлов, чем для обычного автомобиля…
3. Мы достигнем успеха в погоне за металлом?
Для Авроры Стефан ответ очевиден: «Это невозможно!» Во-первых, процесс добычи трудоёмок. Собственно добыча руды, её дробление, концентрация и переработка требуют значительного количества воды и энергии. Не говоря уже об образовании отходов, «большинство из которых содержат токсичные металлы», что приведёт к «загрязнению окружающей среды на тысячи лет».
«Горнодобывающая промышленность является ведущим производителем твёрдых, жидких и газообразных отходов. Место добычи невозможно очистить», — подчёркивает эксперт.
А что насчёт площади пострадавших территорий? «В Грасберге, Индонезия, на крупнейшем золотом руднике в мире и третьем по величине медном руднике, где ежегодно образуется 87 млн т отходов, их просто свободно сбрасывают. Общая затронутая площадь составляет 2,6 млн га, т.е. почти эквивалент территории Бельгии».
Во-вторых, следует знать, что интересующие нас металлы присутствуют в породе в «бесконечно малых количествах». «За исключением пяти довольно распространённых веществ, таких как железо или алюминий, другие металлы присутствуют в очень низких концентрациях, 0,0001% для золота. Это означает, что нужно добыть тонну породы, чтобы извлечь грамм золота».
Короче говоря, с металлом происходит то же, что и с нефтью и газом: мы начали с освоения самых доступных месторождений, но продолжение выглядит сложнее. «Руды становятся всё более и более сложными для обработки, требующими всё больше воды, энергии и химикатов, — продолжает Аврора Стефан. — Воздействие на окружающую среду увеличивается. Мы неизбежно обратимся к территориям, которые имеют статус охраняемых либо урбанизированы. Существует высокий риск того, что, с точки зрения климата, последствия в конечном итоге превзойдут те, которых мы пытались избежать, переключаясь на новые технологии».
4. Неизведанный клад под ногами Европы?
Огюстен Деконинк, научный сотрудник Льежского университета и специалист по формированию месторождений, подчёркивает: «Тенденция очевидна: со временем руды становятся беднее, но это верно только для известных месторождений. Это не означает, что где-то нет новых богатых залежей полезных ископаемых. В Африке, Австралии и Канаде всё ещё есть обширные территории, которые мало или совсем не исследованы.
Наиболее яркий пример такого рода — Антарктида. Сотни тысяч лет назад она была связана с Южной Африкой и Австралией, поэтому мы можем предположить, что там имеются схожие месторождения. А что же Европа? Она может быть самодостаточной. РЗЭ здесь не редкость, они встречаются повсюду в определённых типах гранита».
Эрик Пирар подтверждает: «Повсюду есть почти всё. Не верьте, что Китай выиграл в геологическую лотерею». Также нет риска дефицита. «Есть запасы на сотни лет, но мы не обязательно знаем, где. Зато нам известен механизм формирования большинства месторождений. Скажем, в Бельгии бесполезно искать залежи платины, но что касается цинка, то шансы геологоразведки не нулевые».
Может быть, стоит идти в глубь недр? «Мы едва поцарапали скорлупу яйца, — говорит Эрик Пирар. — БОльшая часть разрабатываемых сегодня месторождений выходит на поверхность или находится на относительно небольшой глубине. С геологической точки зрения несомненно, что ниже можно найти по крайней мере столько же. Конечно, это влечёт за собой технологические проблемы и ставит вопрос о прибыльности, но это уже другая тема».
5. Следует ли возобновлять горнодобычу в Европе?
Вопрос актуален. Группа Imerys говорит о запуске «крупного проекта по добыче лития» в самом сердце Франции, достаточного для производства 34 000 т металла в год уже через пять лет. Различные проекты находятся в стадии разработки, но в отношении их реализации существует большая неопределённость, отмечается в исследовании KU Leuven. Тем не менее, Европа способна обеспечить до 55% своих потребностей в литии и до 80% в диспрозии.
Достижимо ли это? «Европа сталкивается с различными проблемами и прежде всего, бюрократическими, — говорит Огюстен Деконинк. — Между предложением проекта и получением разрешения на его реализацию может пройти порядка пятнадцати лет. Но пятнадцать лет назад мы были на заре эры смартфонов, и проблемы были другими». Далее — стоимость труда и энергии.
«Если в Европе появится соответствующая промышленность, Китай сможет искусственно снизить цены и увеличить производство, чтобы задушить европейскую инициативу». В-третьих, высокая чувствительность к экологическим вопросам. «Социальная оппозиция тотальна, — отмечает Эрик Пирар. — Все хотят технологического комфорта, но никто не хочет сосуществовать со своими секторами добычи, переработки или рециклинга».
«Горнодобыча всегда создаёт проблемы, — признаёт Огюстен Деконинк. — Но что мы предпочитаем, чтобы кобальт поступал из Конго, где не соблюдаются нормы защиты труда и окружающей среды? Или редкоземельные элементы из Китая, где сточные воды выбрасываются в природу, загрязняя сотни километров водоёмов? Не было бы менее катастрофичным, если бы это делалось и контролировалось в Европе?»
«И затем, — продолжает Эрик Пирар, — один металл не похож на другой. Наибольшая активность связана с золотом. Давайте пока остановим добычу золота, самого бесполезного металла, 95% запасов которого просто лежит в хранилищах, и ради которого мы добываем год за годом три миллиарда тонн породы. С другой стороны, без железа или меди мы не можем жить. Что касается площади разработок, то её можно уменьшить. Рудник будущего — это роботы, которых отправляют в узкие подземные галереи».
Не принесёт ли развитие горнодобычи в Европе больше вреда, чем пользы? «Это вопрос выбора из двух зол, — считает Огюстен Деконинк. — Последствия того и другого различны. Рудник в Европе, безусловно, наносит значительный ущерб окружающей среде, но в наиболее выраженной форме это происходит только в локальном масштабе, с меньшим воздействием на экосистему планеты».
6. Развитие вторичной переработки
«Ещё один фактор играет против ископаемого топлива, — добавляет Патрик Ван ден Босше, стратегический советник по вопросам энергетического перехода в Agoria, федерации технологических отраслей. — Для металлов в отличие от ископаемого топлива существует возможность рециклинга. На данный момент рынок вторичной переработки находится в зачаточном состоянии, но при наличии инвестиций это возможный вариант действий для Бельгии».
К 2050 году, сообщает KU Leuven, от 45 до 65% европейского спроса на цветные металлы можно будет покрыть за счёт переработки. Для аккумуляторных металлов (литий, никель, кобальт) этот показатель составляет от 45 до 77%. Что касается РЗЭ, то объёмы их рециклинга значительно превысят (208%) потребности.
7. Прежде чем перерабатывать, давайте перестанем тратить!
В конце концов, Эрика Пирара беспокоит не столько доступность ресурсов, сколько их использование: «Когда я вижу мешанину из металлов в наноэлектронике, которая не поддаётся рециклингу, то понимаю, что необходимо думать о конструкции устройств». Со своей стороны, Аврора Стефан выступает за определённую «децифровизацию» общества: «Нам не нужен холодильник, который сообщает, сколько пива осталось. Мы не хотим спорить с нашей духовкой, просто дайте ей нагреться».
Что касается возможности вторичной переработки, то «наша продукция должна служить намного дольше, — настаивает Эрик Пирар. — Смартфон должен прожить пятьдесят лет. Однако все последние разработки идут в неправильном направлении. От ламп накаливания мы пришли к диодам, таким сложным, как напичканный электроникой смартфон. Да, светодиодная лампочка потребляет меньше энергии, но если учитывать весь её жизненный цикл, то выигрыш далеко не столь очевиден.
Всё это имело бы смысл, если бы изделия имели длительный ресурс и могли быть переработаны, но это происходит не часто. То же самое и с сантехническими трубами. От медных мы перешли к металлопластиковым. Безусловно, их легче монтировать, но на производство таких труб идёт значительно больше ресурсов, которые не могут быть вновь задействованы по истечению срока службы. А как насчёт аккумуляторов и солнечных батарей, утилизация которых сложна?»
«Мы добавляем сульфид селена в шампуни против перхоти! Кобальт — в красители. Мы должны значительно сократить использование металлов, где это возможно, – продолжает Аврора Стефан. — И определить на планете «запретные зоны», своего рода убежища, где горнодобыча будет запрещена навсегда».