Surowce krytyczne dla transformacji energetycznej

Arup, międzynarodowa firma specjalizująca się w zrównoważonym doradztwie i inżynierii opracowała raport przedstawiający obecny stan surowców najistotniejszych do produkcji i wykorzystania zielonej energii.

Unia Europejska w ustawie Critical Raw Materials Act (CRMA) wyróżniła 17 strategicznych surowców krytycznych, z czego Arup wyodrębnił sześć, które mają kluczowe znaczenie dla transformacji energetycznej. Są to kobalt, miedź, grafit, lit, nikiel i metale ziem rzadkich. Są one niezbędne do stworzenia produktów umożliwiających funkcjonowanie energetyki wiatrowej, słonecznej czy transportu zeroemisyjnego. Unia Europejska jest całkowicie zależna od kilku odległych państw w przypadku dostarczania wielu z tych materiałów, m.in. ciężkich metali ziem rzadkich, które w 100 proc. pochodzą z Chin czy boru, który w 98 proc. jest dostarczany z Turcji. Rosnąca wartość tych materiałów i brak zróżnicowania źródeł pochodzenia mogą prowadzić do zwiększonego ryzyka dla inwestorów i zakłóceń w łańcuchu dostaw.

Arup w swoim raporcie „Critical Raw Materials Guide” zebrał najważniejsze informacje na temat sześciu surowców kluczowych dla transformacji energetycznej. Eksperci zaprezentowali główne kierunki ich pozyskiwania i przetwarzania oraz znaczenie dla rozwoju zielonej energii i zeroemisyjnego transportu. Zostały również przedstawione prognozy i kluczowe wyzwania w obszarze pozyskiwania każdego z materiałów, a także możliwości korzystania z nich w zgodzie z zasadami zrównoważonego rozwoju.

– Transformacja energetyczna wiąże się z nie tylko z koniecznością zwiększenia produkcji kluczowych technologii w Unii Europejskiej, jak baterie czy pojazdy elektryczne. Równie ważne staje się opracowanie zdywersyfikowanego, odpornego łańcucha dostaw surowców niezbędnych do wytwarzania komponentów. W związku z tym cześć procesu przetwarzania surowców będzie się przenosić do Europy i jednocześnie zwiększy się wpływ naszego kontynentu na całe łańcuchy dostaw, szczególnie pod kątem zrównoważonej produkcji – mówi Rafał Janus, Energy Leader w Arup.

Skąd pozyskujemy krytyczne surowce?

W przypadku wyróżnionych surowców kluczowych do transformacji energetycznej, w ich wydobyciu lub przetworzeniu najczęściej dominują Chiny, niejednokrotnie stanowiąc krytyczny element łańcucha dostaw. Właśnie tak dzieje się w przypadku grafitu, używanego jako materiał w anodach baterii – Chiny odpowiadają za jego 74 proc. wydobycia i 100 proc. przetworzenia. Szczególnie problematyczna jest dominacja Chin w obszarze metali ziem rzadkich, które są istotne dla tworzenia magnesów stałych. W tym przypadku Chiny są głównym dostawcą w całym łańcuchu wartości od górnictwa do przetwarzania i produkcji. Wśród ważnych państw w łańcuchu dostaw surowców krytycznych jest także Chile, gdzie wydobywa się miedź, niezbędną dla przewodnictwa elektrycznego czy lit, używany do tworzenia baterii litowych. Duże znaczenie mają również takie kierunki, jak Australia, Indonezja i Demokratyczna Republika Konga. Wyzwaniem stają się jednak problemy z wodą i zmiany klimatyczne, szczególnie oddziałujące na kopalnie w Ameryce Południowej i Australii, co może powodować zakłócenia w dostawach z tych regionów. Aby uodpornić gospodarkę na takie wydarzenia, Europa już przygotowuje się na dywersyfikacji źródeł surowców. W europejskiej ustawie CRMA założono, że co najmniej 10 proc. rocznej konsumpcji UE powinna pochodzi z wydobycia w UE, co najmniej 40 proc. z przetwórstwa w UE, a co najmniej 25 proc. z recyklingu.

Krytyczne surowce grożą niestabilnością

Wzrost popytu na krytyczne surowce sprawia, że pojawia się potrzeba, aby podaż rozwijała się niezawodnie i równolegle. Jednak w rzeczywistości rosnąca wartość i wysoka koncentracja źródeł w konkretnych miejscach sprawia, że ceny większości krytycznych surowców są bardzo zmienne. Według ekspertów Arup zależą od takich czynników, jak: popyt na produkty, rezerwy i eksploracja, kwestie polityczne, polityki rządowe, presje środowiskowe i społeczne oraz ryzyko klimatyczne. Problemy nawet w jednym z tych obszarów, mogą skutkować przedłużeniem procesu wydobycia lub przetworzenia, zwiększonym ryzykiem dla inwestorów i zakłóceniami w łańcuchu dostaw. Arup bazując na obecnej sytuacji i prognozach, stworzył w raporcie przykładową analizę dostępności krytycznych surowców m.in. dla rynku baterii do samochodów elektrycznych i rynku elektrolizerów, używanych do produkcji wodoru niskoemisyjnego z energii odnawialnej lub jądrowej.

– Bazując na danych z międzynarodowych instytutów, po odpowiedniej analizie jesteśmy w stanie oszacować, jak będzie wyglądać wydobycie, przetwórstwo i popyt surowców krytycznych kluczowych dla konkretnego rynku. Dostęp do takich informacji pozwala na podejmowanie kluczowych decyzji o inwestycjach i produkcji oraz szybkie reagowanie na obecne i nadchodzące zmiany – mówi Rafał Janus, Energy Leader w Arup.

Niezrównoważone krytyczne surowce

Coraz ważniejszą kwestią wpływającą na dostępność surowców krytycznych jest także zrównoważony rozwój. Wydobycie i przetwarzanie zasobów naturalnych obecnie odpowiada za około połowę globalnych emisji gazów cieplarnianych[1]. Natomiast samo górnictwo powoduje 4-7 proc. globalnych emisji, jednocześnie przyczyniając się do takich zjawisk, jak utrata bioróżnorodności, wylesianie, erozje, zanieczyszczenie ziemi, marnotrawstwo zasobów oraz zanieczyszczanie i niedobór wody. Obecnie wydobycie metali ma także negatywne konsekwencje społeczne na całym świecie, jak praca dzieci, korupcja, zmuszanie do pracy, rozwój niepaństwowych grup zbrojnych czy łamanie praw człowieka. Według raportu International Energy Agency w latach 2017-2019 z największą liczbą społecznych nadużyć wiązało się wydobycie kobaltu w Demokratycznej Republice Konga[2].

– Na zrównoważony rozwój w obszarze wydobycia i przetwarzania surowców może wpłynąć Taksonomia Unii Europejskiej. Górnictwo nie jest obecnie uwzględnione jako kwalifikująca się działalność w Taksonomii UE, ale pozyskiwanie krytycznych surowców może być pośrednio powiązane przez uwzględnianie tych działań w łańcuchu dostaw. Komisja Europejska potwierdziła, że pracuje nad włączeniem również tego obszaru do Taksonomii – mówi Rafał Janus, Energy Leader w Arup.

W związku z zwiększającym się popytem i koniecznością dywersyfikacji źródeł zasobów, pozyskiwanie i dostawy surowców krytycznych będą stawały się coraz istotniejszymi tematami dla branż powiązanych z obszarem zielonej energii. Cały raport „Critical Raw Materials Guide” można znaleźć na globalnej stronie firmy Arup.

[1] United Nations Energy (UN-Energy), Aligning Critical Raw Materials Development with sustainable development, 2023

[2] IEA , Public reports of governance-related risks by country and mineral supply chain, 2017-2019