Βιώσιμες και ανθεκτικές αξιακές αλυσίδες ΟΠΥ με συμβολή στην αυτόνομη ενεργειακή οικονομία

Είναι πολύ σημαντικό για την ορθολογική αξιοποίηση των ορυκτών πρώτων υλών (ΟΠΥ), οι αξιακές τους αλυσίδες (minerals value chains) να αποδίδονται με την πλήρη τους διάρθρωση και δομή, αλλά και στην σωστή παραγωγική τους διάσταση. Κάθε διαφοροποίηση ή απόκλιση από την ολοκληρωμένη λειτουργική τους παρουσία και εξέλιξη επηρεάζει την αποτελεσματική εφαρμογή περαιτέρω αναλύσεων σχετικών με τον κύκλο ζωής της παραγωγής, αλλά και αυτών που αναφέρονται στην προσέγγιση της ιχνηλασιμότητας. Ακόμη παραποιείται σε μεγάλο βαθμό η ακριβής αναγνώριση και προσδιορισμός των ρόων αποβλήτων συνολικά, τόσο αυτών που συνδέονται με τον μεταλλευτικό κύκλο, όσο και αυτών που προκύπτουν στο πλαίσιο της βιομηχανικής παραγωγής. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τον ελλειματικό τους χαρακτηρισμό τόσο από περιβαλλοντικής πλευράς, όσο και σε σχέση με την προοπτική και δυναμική κοιτασματολογικής τους αξιοποίησης. Είναι λοιπόν απαραίτητη η ολοκληρωμένη και πλήρης ανάπτυξη της αξιακής αλυσίδας των ΟΠΥ, κυρίως όταν αυτή καλείται να λειτουργήσει με τις πρακτικές της κυκλικής οικονομίας (Σχ. 1).

Σχ. 1: Η κυκλική προσέγγιση της αξιακής αλυσίδας ορυκτών πρώτων υλών (ΟΠΥ) έχει στην αφετηρία της την ολοκληρωμένη τελεσφόρηση του μεταλλευτικού κύκλου (mining life cycle), που αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τις εκάστοτε βιομηχανικές εφαρμογές τελικών χρήσεων (End use manufacturing), καθώς και τις τυχόν περαιτέρω δυνατότητες ανακύκλωσης χρησιμοποιημένων προϊόντων (Recycling of End-of- Life/EoL products). Σε μια καθολική λοιπόν εξέλιξη της κάθε αξιακής αλυσίδας ΟΠΥ ξεχωριστά, η αρχή γινεται με την κοιτασματολογική έρευνα, και καταλήγει με τις εκάστοτε βιομηχανικές εφαρμογές. Πιο συγκεκριμένα, στην ανάντη πλευρά (upstream) της αλυσίδας βρίσκεται η κοιτασματολογική έρευνα με την εξόρυξη, το ενδιάμεσο της τμήμα (midstream) αποτελείται από τις εφαρμογές επεξεργασίας και η κατάντη πλευρά (downstream) περιλαμβάνει την βιομηχανοποίηση των τελικών χρήσεων. Η κοιτασματολογική έρευνα (mineral exploration) με την οποία ξεκινά ο μεταλλευτικός κύκλος (Σχ. 1), εντοπίζει τον κοιτασματολογικό στόχο, μελετά την οικονομική του γεωλογία και αναδεικνύει την οικονομοτεχνική του ετοιμότητα και προοπτική αξιοποίησης. Στην εξόρυξη (mining) που ακολουθεί εντάσσονται η διαμόρφωση του μεταλλείου και η λειτουργική διευθέτηση των υποδομών του. Οι εφαρμογές επεξεργασίας (processing) υλοποιούνται με την διεκπεραίωση τεχνολογιών εμπλουτισμού και μεταλλουργίας που παράγουν τις κατάλληλες πρώτες ύλες (raw materials) για κάθε βιομηχανική χρήση. Χαρακτηριστικά είναι τα παραδείγματα των αξιακών αλυσίδων τεχνολογιών μπαταρίας λιθίου ηλεκτρικών αυτοκινήτων και μαγνητών νεοδυμίου ανεμογεννητριών. Στην πρώτη περίπτωση, την κοιτασματολογική έρευνα και εξόρυξη ΟΠΥ λιθίου, κοβαλτίου και γραφίτη που είναι απαραίτητες, διαδέχεται η εξαγωγική μεταλλουργική επεξεργασία στην βάση της οποίας παράγονται πρώτες ύλες (π.χ., ανθρακικό λίθιο ή/και οξέιδιο λιθίου, ανθρακικό κοβαλτίου, σφαιροποιημένος γραφίτης), στην μορφή που απαιτούνται από την βιομηχανία μπαταρίας (Σχ. 2). Στην περίπτωση των μαγνητών νεοδυμίου, την κοιτασματολογική έρευνα και εξόρυξη ΟΠΥ σπανίων γαιών διαδέχεται η εξαγωγική μεταλλουργική επεξεργασία στην βάση της οποίας παράγονται πρώτες ύλες (π.χ., οξείδια ή/και μέταλλα σπανίων γαιών), στην μορφή που απαιτεί η βιομηχανία μαγνητών (Σχ. 2).

Σχ. 2: Ολοκληρωμένες και βιώσιμες αξιακές αλυσίδες, που από την κοιτασματολογική έρευνα, την εξόρυξη και την επεξεργασία ΟΠΥ λιθίου, κοβαλτίου, γραφίτη, σπανίων γαιών, και άλλων, οδηγούν στην παραγωγή μπαταριών, μόνιμων μαγνητών και ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Στην βάση εφαρμογής πρακτικών κυκλικής οικονομίας, καθώς και της λειτουργίας βιώσιμων και ανθεκτικών άξιακών αλυσίδων ΟΠΥ, ιδιαίτερα σημαντική είναι η περιβαλλοντική διάσταση (π.χ., παρεμβάσεις αποκατάστασης και νέων χρήσεων γης), αλλά πάνω από όλα κυρίαρχο ενδιαφέρον παρουσιάζει η προοπτική δευτερογενούς κοιτασματολογικής αξιοποίησης δυναμικών αποθεμάτων ροών αποβλήτων (waste flows/streams) που παράγονται, τόσο σε σχέση με τον μεταλλευτικό κύκλο όσο και με τα διάφορα στάδια βιομηχανικής δραστηριότητας. Είναι πλέον ευρύτερα αποδεκτό ότι οι δευτερογενείς πηγές ΟΠΥ (secondary mineral resources), όπως είναι τα στείρα εξόρυξης (waste rocks) και τα τέλματα εμπλουτισμού (processing tailings) που συνδέονται με τον μεταλλευτικό κύκλο, παρουσιάζουν ολοένα και μεγαλύτερο επενδυτικό ενδιαφέρον, κυρίως σε σχέση με την κοιτασματολογική επαναξιολόγηση εγκαταλειμμένων μεταλλευτικών περιοχών, η επανεκτίμηση των οποίων περιλαμβάνει πλέον και την δυνατότητα επαναξιοποίησης συσσωρευμένων ιστορικών μεταλλευτικών αποβλήτων (mining wastes). Στην ίδια κατηγορία δευτερογενών πηγών ΟΠΥ εντάσσεται και η προοπτική ανακύκλωσης «εν γένει» βιομηχανικών αποβλήτων (π.χ., ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά απόβλητα) και χρησιμοποιημένων προϊόντων (π.χ. μπαταρίες, τηλεοράσεις, υπολογιστές, κινητά τηλέφωνα). Να σημειωθεί εδώ ότι η για την κάλυψη της ζήτησης κρίσιμων ΟΠΥ, όπως σπάνιες γαίες, γάλλιο ή ίνδιο, η ανακύκλωση και άλλη σχετική δευτερογενής παραγωγή, συμβάλλουν ελάχιστα. Είναι προφανές ότι οι κοινωνίες που διαθέτουν σήμερα βιώσιμες και ανθεκτικές αξιακές αλυσίδες ΟΠΥ, έχοντας σε μεγάλο βαθμό τον έλεγχο της καθολικής τους εφαρμογής και εξέλιξης, είναι και βασικοί ρυθμιστές της νέας ενεργειακής οικονομίας. Χαρακτηριστικό παράδειγμα η Κίνα (μάλλον είναι και η μοναδική χώρα), που μέσα από παραγωγικά ολοκληρωμένες και αυτόνομες αξιακές αλυσίδες (εξόρυξη και επεξεργασία ΟΠΥ, τεχνολογική ανάπτυξη, βιομηχανική παραγωγή), επικρατεί γεωπολιτικά στην παγκόσμια αγορά (σχεδόν μονοπωλιακή εμπορική διακίνηση και προμήθεια) μπαταριών λιθίου και μαγνητών νεοδυμίου, και ελέγχει έτσι την πορεία προς την ενεργειακή μετάβαση.