Κυριακή 7 Ιουνίου 2020

ΚΡΙΣΙΜΕΣ ΟΡΥΚΤΕΣ ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ: Η ΚΙΝΗΤΗΡΙΑ ΔΥΝΑΜΗ ΤΗΣ ΠΡΑΣΙΝΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ

Νικόλαος Αρβανιτίδης και Δημήτρης Κ. Κωνσταντινίδης, Διδάκτορες Οικονομικής Γεωλογίας

(Δημοσιεύθηκε στις 7 Ιουνίου 2020, στη σελίδα 18 της Κυπριακής Εφημερίδας Φιλελεύθερος)



ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Στις 5 Μαρτίου του 2020, οι υπουργοί Περιβάλλοντος της Ευρωπαϊκής Ένωσης (ΕΕ) ενέκριναν τη νέα στρατηγική ανάπτυξης της, στη βάση ενεργειακών πηγών με χαμηλές εκπομπές αερίων θερμοκηπίου, σύμφωνα και με τη αποκαλούμενη Ευρωπαϊκή Πράσινη Συμφωνία [1]. Εξ άλλου, στα πλαίσια της Συμφωνίας των Παρισίων για το κλίμα[2], η ΕΕ έχει δεσμευτεί να μειώσει μέχρι το 2030 τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου κατά τουλάχιστον 40% κάτω από τα επίπεδα του 1990, έτσι ώστε η αύξηση της θερμοκρασίας στο διάστημα αυτό να παραμείνει κάτω από τους 20C ή ακόμα καλύτερα να μην ξεπεράσει τον 1,50C. Τελικός στόχος της Ένωσης είναι να μειώσει τις εκπομπές μέχρι το 2050 κατά 60%, συγκριτικά με το επίπεδο του 1990, προκειμένου να φθάσουμε στη «κλιματική ουδετερότητα» μέχρι το τέλος του παρόντος αιώνα. Κλιματική ουδετερότητα θα είναι εκείνη η κατάσταση των ανθρωπογενών δραστηριοτήτων κατά την οποία δεν θα διαταράσσεται καθόλου το κλίμα, καθώς όσο CΟ2 θα εκπέμπουμε, άλλο τόσο θα απορροφάται από την ατμόσφαιρα («net zero emissions»).
Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μέσα από δυναμική αξιοποίηση και παραγωγικές επενδύσεις στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ),  στην ενεργειακή αποδοτικότητα και σε άλλες καθαρές ή χαμηλής εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα τεχνολογίες, οι οποίες μπορούν να υλοποιηθούν μόνο στην περίπτωση που θα διασφαλισθούν οι απαραίτητες κρίσιμες ορυκτές πρώτες ύλες.  

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΟΙ ΚΡΙΣΙΜΕΣ ΟΡΥΚΤΕΣ ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ;

Τον Ιούλιο του 2017 δημοσιεύθηκε ο επικαιροποιημένος κατάλογος των κρίσιμων ορυκτών πρώτων υλών (ΚΟΠΥ) για την Ευρώπη [3]. Οι 27 πρώτες ύλες που περιλαμβάνονται  στον κατάλογο θεωρούνται κρίσιμης σημασίας για την ΕΕ, αφού οι κίνδυνοι ανεπαρκούς πρόσβασης και εφοδιασμού τους, μαζί με τις επιπτώσεις και απώλειες που προκαλούν στην οικονομία, είναι μεγαλύτεροι σε σύγκριση με αυτούς άλλων ορυκτών πρώτων υλών (ΟΠΥ). Σε αυτόν περιλαμβάνονται ΟΠΥ που, ενώ έχουν μεγάλη οικονομική και αναπτυξιακή σημασία για την ευρωπαϊκή βιομηχανία, η ΕΕ παραμένει σε μεγάλο βαθμό εξαρτημένη από τις εισαγωγές τους. Η Κίνα είναι η χώρα με τη μεγαλύτερη βαρύτητα, σε παγκόσμιο επίπεδο, στο ενεργό κοιτασματολογικό δυναμικό, στην μεταλλευτική παραγωγή και στην προμήθεια των περισσότερων ΚΟΠΥ, όπως είναι, μεταξύ άλλων, οι σπάνιες γαίες, το μαγνήσιο, το βολφράμιο, το αντιμόνιο, το γάλλιο και το γερμάνιο.
Εκτός από τα προαναφερθέντα, οι ΚΟΠΥ, σε ποσοστό σχεδόν 60%, είναι απαραίτητες σε επιχειρηματικές δραστηριότητες και καινοτόμες χρήσεις που αφορούν στην ανάπτυξη εφαρμογών υψηλής τεχνολογίας. Το αποτέλεσμα είναι ο μεγάλος κίνδυνος για τη λειτουργία σημαντικών παραγωγικών αλυσίδων αξίας, που εντάσσονται στη νέα βιομηχανική στρατηγική της ΕΕ. Για το λόγο αυτό, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή θεωρεί ότι ο κατάλογος θα συμβάλει, εκτός των άλλων, στην ενίσχυση του βαθμού ανακύκλωσης και επαναξιοποίησης, που παραμένει πολύ χαμηλός για τις περισσότερες ΚΟΠΥ, και στην εφαρμογή πρακτικών κυκλικής οικονομίας, ενώ, όπου απαιτείται, θα διευκολύνει την έναρξη νέων εξορυκτικών έργων.
Βέβαια και άλλες πιο συμβατικές  ΟΠΥ, όπως ο χαλκός, ο σίδηρος, το αλουμίνιο και πολλά άλλα ορυκτά και μέταλλα, που δεν χαρακτηρίζονται κρίσιμης σημασίας, είναι εξίσου σημαντικές για την ευρωπαϊκή οικονομία, καθώς συμμετέχουν και αυτές στην παραγωγική διαδικασία και λειτουργία στρατηγικών  αλυσίδων αξίας της μεταποιητικής βιομηχανίας.
Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΩΝ ΣΠΑΝΙΩΝ ΓΑΙΩΝ ΣΤΗΝ ΠΡΑΣΙΝΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ

Οι σπάνιες γαίες  είναι μια ομάδα 17 χημικά παρόμοιων μετάλλων, τα οξείδια των οποίων είναι γαιώδους μορφής, ενώ ταυτόχρονα διαθέτουν μοναδικές μαγνητικές και ηλεκτροχημικές ιδιοτήτες και είναι εξαιρετικά σπάνια. Βέβαια, η σπανιότητα τους αναφέρεται κυρίως στη δυσκολία εξόρυξης/επεξεργασίας τους, αφού είναι δύσκολο να βρεθούν σε συγκεντρώσεις αρκετά υψηλές για να υπάρξει οικονομική εκμετάλλευση, αν και η ολική περιεκτικότητα ορισμένων από αυτές (π.χ. του θούλιου και λουτήτιου) στο στερεό φλοιό της γης είναι σχεδόν 200 φορές μεγαλύτερη από αυτή του χρυσού.
Η βιομηχανική τους ιδιοτυπία σε εφαρμογές προϊόντων υψηλής τεχνολογίας (λέιζερ, κινητά τηλέφωνα, οθόνες υγρών κρυστάλλων κ.α.) και στις λεγόμενες «πράσινες» τεχνολογίες (επαναφορτιζόμενες μπαταρίες ηλεκτρικών αυτοκινήτων, φωτοβολταϊκά, λαμπτήρες φθορισμού και LED χαμηλής κατανάλωσης και υψηλής απόδοσης, μαγνήτες των ανεμογεννητριών), στις βιομηχανίες ηλεκτροκίνησης  (ηλεκτρικά ποδήλατα, καταλύτες αυτοκινήτων, τρένα, φορτηγά, πλοία, αεροσκάφη) και τεχνητής νοημοσύνης, καθώς και σε άλλες χρήσεις που παρουσιάζονται στην Εικ. 1.
Εικ. 1ː Βασικές εφαρμογές και χρήσεις των σπάνιων γαιών στις παραγωγικές αλυσίδες αξίας βιομηχανικών προϊόντων υψηλής και πράσινης τεχνολογίας. Πηγήː [4]


Λόγω των μοναδικών τους ιδιοτήτων, η ζήτηση των σπάνιων γαιών τείνει διαρκώς αυξανόμενη. Για παράδειγμα κατά την επόμενη δεκαετία, η ανάγκη για το νεοδύμιο (Nd) και το πρασεοδύμιο (Pr) εκτιμάται ότι θα ξεπεράσει το 250%, για το λόγο ότι κάθε ηλεκτρικό αυτοκίνητο χρησιμοποιεί 1 κιλό περίπου νεοδύμιου και δυσπρόσιου, ενώ η  αύξηση παραγωγής και πώλησης τους είναι δεδομένη και παραμένει σταθερά και ανοδική (Εικ. 2-3).
Εικ. 2ː Ετήσιες πωλήσεις ηλεκτρικών αυτοκινήτων στις ΗΠΑ από το 2011 έως το 2019. Πηγήː [5]



Εικ. 3ː Ετήσιες πωλήσεις ηλεκτρικών αυτοκινήτων στις ΗΠΑ από το 2015 έως το 2020. Πηγήː [6] 

Το 2017 είχαν πωληθεί περίπου 4 εκατομμύρια ηλεκτρικά οχήματα. Μέχρι το 2030, οι πωλήσεις, σύμφωνα με τις προβλέψεις, αναμένεται να φθάσουν στα 110 εκατομμύρια το χρόνο. Την ίδια στιγμή για τους μόνιμους μαγνήτες υψηλής αντοχής ανεμογεννητριών 3 MW χρειάζονται 550 κιλά νεοδύμιου και 90 κιλά δυσπρόσιου.  Αυτό σημαίνει ότι, για να υπάρξουν διαθέσιμες οι απαιτούμενες ποσότητες, θα πρέπει να εξορύσσονται και να παράγονται πολύ μεγαλύτερες ποσότητες σπάνιων γαιών. Σύμφωνα με σχετική πρόβλεψη, από το 2017-2026 θα χρειαστούν νέα μεταλλεία για την παραγωγή 160.000 τόνων οξειδίων σπανίων γαιών για να αντιμετωπιστούν οι αυξανόμενες ανάγκες των 40.500 τόνων νεοδύμιου και δυσπρόσιου. Από την άλλη πλευρά το ευρώπιο (Eu), ύττριο (Y),  τέρβιο (Tb), λανθάνιο (La) και δημήτριο (Ce) αποτελούν απαραίτητες ΟΠΥ για λαμπτήρες φθορισμού, οθόνες κινητών και μπαταρίες. Το ίδιο βέβαια ισχύει και το λίθιο και το κοβάλτιο [7]. Με άλλα λόγια, χωρίς τις παραπάνω ΟΠΥ, δε θα μπορέσουν να υλοποιηθούν ο οδικός χάρτης προς την ενεργειακή μετάβαση και οι στόχοι της βιώσιμης ανάπτυξης.

τα κοιτασματα κοπυ στην ΕΕ
Όπως προαναφέρθηκε, οι περισσότερες καινοτόμες βιομηχανικές αλυσίδες αξίας στη βάση χρήσης σπάνιων γαιών υλοποιούνται σε πλήρη ανάπτυξη (από την εξόρυξη, τον εμπλουτισμό, τη μεταλλουργία, μέχρι την παραγωγή των ποιοτικά τελικών προϊόντων που απαιτεί η κάθε μεταποιητική βιομηχανία) στην Κίνα, με αποτέλεσμα την εξάρτηση πολλών χωρών, συμπεριλαμβανομένης και ολόκληρης της ΕΕ, από εισαγωγές σπάνιων γαιών, είτε με τη μορφή πρώτων υλών, είτε ως τελικά προϊόντα, όπως π.χ. οι μπαταρίες  και οι μαγνήτες. Η εξάρτηση της Ευρώπης από τις εισαγωγές ΚΟΠΥ είναι προφανής και από την Εικ. 4, όπου εμφανίζονται οι μεγαλύτεροι προμηθευτές ΚΟΠΥ στην ΕΕ.
Εικ. 4: Οι χώρες με το μεγαλύτερο μερίδιο εξαγωγών κρίσιμων ορυκτών πρώτων υλών στην ΕΕ. Πηγήː[8]


Από την άλλη, η γεωλογία της Ευρώπης παρουσιάζει ιδιαίτερα έντονο κοιτασματολογικό ενδιαφέρον με αποθέματα που μπορούν να στηρίξουν και να καλύψουν, σε μεγάλο βαθμό, τις ανάγκες της ευρωπαϊκής βιομηχανίας μπαταριών λιθίου, ηλεκτρικών αυτοκινήτων, τεχνολογιών ήπιων μορφών ενέργειας και άλλων «πράσινων» προϊόντων. Βέβαια, θα απαιτηθεί εντατικότερη και αποτελεσματικότερη κοιτασματολογική έρευνα, αλλά κυρίως διοικητικές παρεμβάσεις και διαδικασίες για ταχύτερη αδειοδότηση της εκμετάλλευσης των συγκεκριμένων ΟΠΥ. Δυστυχώς, πολλά γνωστά ευρωπαϊκά κοιτάσματα παραμένουν αναξιοποίητα, με συγκεκριμένα μεταλλευτικά έργα να καθυστερούν  ή να έχουν εγκαταλειφθεί από τους επενδυτές τους, για το λόγο ότι εθνικές κυβερνήσεις και τοπικές αρχές, κάτω από την πίεση ορισμένων «περιβαλλοντικών» οργανώσεων, αλλά κυρίως την εμπλοκή διάφορων ακτιβιστικών ομάδων, αρνούνται να παραχωρήσουν τις απαιτούμενες άδειες εκμετάλλευσης και ανάπτυξης τους.
Και αυτά συμβαίνουν στην ΕΕ, ότανː

  •    Η Παγκόσμια Τράπεζα έχει προβλέψει ότι μέχρι το 2050 θα χρειαστούν 300% περισσότερες ΟΠΥ για την παραγωγή ανεμογεννητριών, 200% για την παραγωγή φωτοβολταϊκών και 1.000% για την παραγωγή μπαταριών [9].
  •    Άλλες σχετικές μελέτες παρουσιάζουν ότι η ζήτηση ΟΠΥ από το 2015-2060 θα αυξηθεί κατά 87.000% για τις μπαταρίες, 1.000% για τις ανεμογεννήτριες και 3.000% για τα φωτοβολταϊκά [10].
  •     Σύμφωνα με πρόβλεψη του ΟΟΣΑ, η παγκόσμια ζήτηση ΟΠΥ θα υπερδιπλασιαστεί από 79 δισεκατομμύρια τόνους σήμερα σε 167 δισεκατομμύρια τόνους το 2060 [11].
  •    Η απανθρακοποίηση του ηλεκτρικού συστήματος θα μειώσει το αποτύπωμα άνθρακα της ευρωπαϊκής βιομηχανίας μη σιδηρούχων μετάλλων κατά 81%, σε σύγκριση με τα επίπεδα του 1990. Όλες οι βιομηχανίες έντασης ενέργειας έχουν συμφωνήσει ότι η διαθεσιμότητα ηλεκτρικής ενέργειας που θα παράγεται χωρίς εκπομπές άνθρακα θα είναι η σημαντικότερη προϋπόθεση για την επίτευξη της κλιματικής ουδετερότητας.
  •    Η ευρωπαϊκή βιομηχανία μετάλλων είναι έτοιμη να ανταγωνιστεί την παγκόσμια αγορά, αλλά αντιμετωπίζει αθέμιτο ανταγωνισμό από την Κίνα. Σύμφωνα με την European Aluminium [12], πρόσφατη μελέτη του ΟΟΣΑ κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το 85% των επιδοτήσεων στον τομέα του αλουμινίου, δηλ. συνολικά 60 δις ευρώ, κατευθύνθηκε σε 5 κινεζικές εταιρείες στο διάστημα 2013 - 2017.
Επομένως, απαιτείται εξωστρεφής πολιτική ανταγωνισμού για να αντιμετωπιστούν τέτοιου είδους στρεβλώσεις που επηρεάζουν όλη τη βιομηχανία ΟΠΥ. 
Σε ό,τι αφορά στις δυνατότητες της ΕΕ για εσωτερική εξόρυξη και καθετοποίηση των ΚΟΠΥ, στο χάρτη της Εικ. 5 περιλαμβάνονται όλες αυτές που παρουσιάζουν  δυναμικό κοιτασματολογικό ενδιαφέρον.  Ο χάρτης, ως και πλήθος άλλων σημαντικών καινοτομιών, είναι το αποτέλεσμα του Έργου ProMine [13], στην οποία συμμετείχε ενεργά ο πρώτος εκ των συντακτών του παρόντος πονήματος.
Εικ. 5ː Χάρτης κοιτασμάτων κρίσιμων ορυκτών πρώτων υλών της Ευρώπης. Πηγήː [14]
Αναφορικά με το λίθιο στην Ευρώπη υπάρχουν κοιτάσματα του στην Τσεχία, τη Φιλανδία, την Πορτογαλία, τη Σουηδία και την Αυστρία, όπου βρίσκονται σε εξέλιξη έργα παραγωγικής αξιοποίησης του. Επίσης, υπάρχει μια βιομηχανική επανάσταση στον τομέα κατασκευής μπαταριών σε πολλές χώρες της Κεντρικής και της Βόρειας Ευρώπης.
Σε ό,τι αφορά στο κοβάλτιο, η Ευρώπη παράγει ένα μικρό ποσοστό, με τη Φιλανδία να εξορύσσει μικρές ποσότητες, ενώ επιστημονικό, ερευνητικό και μεταλλευτικό  ενδιαφέρον κερδίζει τα τελευταία χρόνια  η αξιοποίηση του σαν παραπροϊόντος των κοιτασμάτων εκμετάλλευσης νικελίου.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Η νέα πρόκληση για την προώθηση και εφαρμογή της Ευρωπαϊκής Πράσινης Συμφωνίας μπορεί τελικά να αποβεί «δώρον άδωρον», αν δε διασφαλιστούν οι ΟΠΥ που απαιτούνται για την υλοποίηση της μέσα από την αξιοποίηση ευρωπαϊκών κοιτασμάτων. Αυτό σημαίνει θεαματική αύξηση της εξόρυξης και επεξεργασίας μεταλλευμάτων που θα επιτρέψουν την βιομηχανική παραγωγή τεχνολογιών και προϊόντων, όπως είναι οι μπαταρίες λιθίου, τα φωτοβολταϊκά, οι ανεμογεννήτριες, κ.α., απαραίτητων για τη μετάβαση στην πράσινη ενέργεια. Στο πλαίσιο του ευρωπαϊκού προγράμματος Έρευνας και Καινοτομίας «Ορίζοντας 2020» έχουν προκύψει νέες τεχνολογίες κοιτασματολογικής έρευνας και μεταλλευτικής παραγωγής, καινοτόμα προϊόντα για εξοπλισμό μεταλλείων, εμπλουτισμού και μεταλλουργίας, βέλτιστες πρακτικές κυκλικής οικονομίας για την βιώσιμη εφαρμογή της αλυσίδας αξίας κάθε ορυκτής πρώτης ύλης και βιομηχανικής χρήσης ξεχωριστά, συμπεριλαμβανομένης της περιβαλλοντικής αποκατάστασης.
Όλα τα πιο πάνω έγιναν για να υπάρξει παραγωγική αξιοποίηση των πολλών ανεκμετάλλευτων κοιτασμάτων της Ευρώπης. Κάτι που, όπως φαίνεται, δεν έχει γίνει αντιληπτό ή αποφεύγεται από τον ευρωπαϊκό μηχανισμό λήψης αποφάσεων. Έτσι, συνεχίζεται η αντιφατική τακτική σε όλα τα επίπεδα της Διοίκησης, από το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο μέχρι την Ευρωπαϊκή Επιτροπή, που από την μια ισχυρίζονται, μέσα από κείμενα και στρατηγικές, ότι η Ευρωπαϊκή Πράσινη Συμφωνία είναι μονόδρομος, και από την άλλη εμποδίζουν ή κρατούν παθητική στάση απέναντι στη λειτουργία νέων μεταλλείων, τα οποία είναι απαραίτητα για την εφαρμογή της στην πράξη. Με τον τρόπο αυτό, μάλλον επιλέγουν να αντιγράφουν τα επίσης αντιφατικά πρότυπα διαφόρων ακτιβιστών, αντί της νέας βιομηχανικής στρατηγικής, η οποία φιλοδοξεί να βοηθήσει τη βιομηχανία της Ευρώπης να ηγηθεί της διπλής μετάβασης προς την κλιματική ουδετερότητα και την ψηφιακή πρωτοπορία. Σε κάθε περίπτωση, η εξίσωση Ναι στην Πράσινη Οικονομία και Όχι στα Μεταλλεία δεν υπάρχει περίπτωση να οδηγήσει την Ευρώπη στην βιώσιμη λύση που επικαλείται ότι αναζητεί και επιδιώκει.
ΤΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ

Προκύπτει λοιπόν ότιː
  • Η ζήτηση και οι ανάγκες για ΟΠΥ αυξάνονται σε μεγάλο βαθμό.
  • Η εφαρμογή πρακτικών κυκλικής οικονομίας και ανακύκλωσης ακολουθούν ανοδική   πορεία.
  • Η κοιτασματολογική έρευνα και εξόρυξη επανέρχονται σταδικά στο επενδυτικό   επίκεντρο.
  • Οι τεχνολογικές εξελίξεις είναι καθοριστικές και θα έχουν ολόενα και μεγαλύτερη     σημασία.
  • Η κατανόηση,  ο έλεγχος και η υλοποίηση των αλυσίδων αξίας συμβάλλουν στην βιώσιμη ανάπτυξη. 
Για να υπάρξει αλλαγή πλεύσης και σχετική ανταπόκριση προτείνονται:

•       Οι ΟΠΥ να ενταχθούν στο στρατηγικό σχέδιο που αφορά στο κλίμα και στην ενέργεια.
•       Να ελέγχεται η προέλευση των ΟΠΥ και να περιορισθεί η μονοπωλιακή τους σχέση.
•       Να υπάρξει επιχειρηματικότητα με τοπικά και περιφερειακά χαρακτηριστικά.
•   Να υπάρξουν πρακτικές υπεύθυνης και βιώσιμης εκμετάλλευσης [15].
•       Η δημιουργία ευνοϊκότερων επενδυτικών συνθηκών στη βάση θεσμικών μέτρων, τόσο     σε ευρωπαϊκό, όσο και σε εθνικό επίπεδο.

Πηγές και σύνδεσμοι

[1] The European Green Deal: EU COM (2019) 640, Brussels, pp. 1-24. https://ec.europa.eu/info/sites/info/files/european-green-deal-communication_en.pdf
[9] World Bank (2017): The Growing Role of Minerals and Metals for a Low Carbon Future, p.1-112. http://documents.worldbank.org/curated/en/207371500386458722/The-Growing-Role-of-Minerals-and-Metals-for-a-Low-Carbon-Future
[15] Arvanitidis N., Boon J., Nurmi P. and Di Capua G. (2017). White Paper on Responsible Mining. IAPG-International Association for Promoting Geoethics. http://www.geoethics.org/wp-responsible-mining.






Η Ευρώπη έχει τις ορυκτές πρώτες ύλες που θέλει και χρειάζεται


Με την Οικονομική Γεωλογία των ορυκτών πρώτων υλών (ΟΠΥ) της Ευρώπης, μετά από τα τόσα χρόνια μαζί, έχουμε γνωριστεί για τα καλά. Μπροστά αυτή από πίσω εγώ, και αντίστοφα. Εδώ σε τέσσερεις διαφορετικούς χάρτες παρουσίαζονται, όσο πιο απλά γίνεται, στον πρώτο τα σημαντικότερα έργα μεταλλευτικής παραγωγής και κοιτασματολογικής έρευνας, και στους επόμενους τρεις τα βασικά και πολύτιμα μετάλλα (base and precious metals-BPM) και οι κρίσιμες ΟΠΥ μαζί με αυτές μπαταρίας (critical & battery minerals-CBM), σε βασικές μεταλλογενετικές ζώνες/τόξα της Ευρώπης. Όλες οι ΟΠΥ αναφέρονται με το χημικό τους σύμβολο, π.χ. Fe=Σίδηρος, Zn=Ψευδάργυρος, κλπ. Μια ευκαιρία για όλους μας να ξαναθυμηθούμε ορισμένα πράγματα από τη χημεία που κάναμε στο σχολείο. Υπάρχουν και 2 ομάδες ΟΠΥ, συγκεκριμένα οι σπάνιες γαίες (REE*-rare earth elements) και τα πλατινοειδή (PGM**- platinum group elements/PGE- platinum group elements).

-        Από τον πρώτο λοιπόν χάρτη προκύπτει το ενεργό αποθεματικό και παραγωγικό δυναμικό στη βάση αξιοποίησης συγκεκριμένων κοιτασμάτων της Ευρώπης. Οι προκλήσεις εντοπισμού νέων κοιτασμάτων βρίσκεται στις άμεσες ερευνητικές προτεραιότητες και δυνατότητες της οικονομικής γεωλογίας.  
-        Στον δεύτερο χάρτη αναφέρονται 6 μεταλλογενετικές ζώνες, αφού εδώ συμπεριλαμβάνονται και κοιτασματολογικές περιοχές της Γροιλανδίας. Χρησιμοπιείται σαν υπόβαθρο η γεωλογία της Ευρώπης όπως απεικονίζεται στη βάση αποτελεσμάτων από την συνεργασία των 37 δημόσιων ευρωπαϊκών γεωλογικών ινστιτούτων. Περισσότερες πληροφορίες για αυτούς που το θέλουν μέσω της διασύνδεσης http://www.europe-geology.eu/about-egdi/.
-        Ο τρίτος χάρτης παρέχει τις ίδιες πληροφορίες σε ότι αφορά τις ΟΠΥ, αλλά χρησιμοποιεί σαν υπόβαθρο τον χάρτη των κύριων κοιτασματολογικών τύπων της Ευρώπης που παρέδωσε το έργο ProMine https://www.brgm.eu/project/promine-from-resource-inventories-to-resource-extraction.
-     Ο τέταρτος, που χρησιμοποιεί ένα διαφορετικό χάρτη του ProMine, αναφέρεται στις 5 κυρίαρχες μεταλλογενετικές ζώνες της Ευρώπης σε σχέση με την γεωλογική τους ηλικία και το ορογενετικό σύστημα με το οποίο συνδέονται. Η παλαιότερη ζώνη (Fennoscandian) βρίσκεται στην Σκανδιναβική χερσόνησο, συμπεριλαμβανομένης της Φινλανδίας, και η νεότερη (Carpathian-Balkan/Tethyan) στην ΝΑ Ευρώπη, που συνδέεται με την Αλπική ορογένεση, όπου ανήκει και η Ελλάδα. Θεωρείται από τις δυναμικότερες κοιτασματολογικά και μετά την Ελλάδα "στρίβει" ανατολικά, περνάει από την Κύπρο και επεκτείνεται μέσω Ιράν μέχρι τα Ιμαλάϊα.
*The 17 rare-earth elements are cerium (Ce), dysprosium (Dy), erbium (Er), europium (Eu), gadolinium (Gd), holmium (Ho), lanthanum (La), lutetium (Lu), neodymium (Nd), praseodymium (Pr), promethium (Pm), samarium (Sm), scandium (Sc), terbium (Tb), thulium
(Tm), ytterbium (Yb), and yttrium (Y).

**The six platinum-group metals/elements are ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), osmium (Os), iridium (Ir), and platinum (Pt
).





-       


Δευτέρα 11 Μαΐου 2020

Βασικοί κοιτασματολογικοί τύποι ορυκτών πρώτων υλών σπάνιων γαιών


Η πλειοψηφία των Σπανίων Γαιών (ΣΓ) στον κόσμο εξορρύσσεται απο πρωτογενή κοιτάσματα, αν και γίνονται σημαντικές προσπάθειες έρευνας και  τεχνολογικής ανάπτυξης για την ανακύκλωση τους από δευτερογενείς, κύρια ανθρωπογενείς πηγές, όπως για παράδειγμα είναι τα μεταλλευτικά απόβλητα.  Τα υπάρχοντα μεταλλεία σπάνιων γαιών, και τα γνωστά μέχρι τώρα αναξιοποίητα κοιτάσματα,  εντοπίζονται σε περιοχές όπου οι  γεωλογικές διεργασίες είναι κατάλληλες και ευνοϊκές για τον σχηματισμό σχετικών μεταλλοφόρων συγκεντρώσεων. Οι μεταλλοφορίες ΣΓ  διαχωρίζονται και ανήκουν σε διάφορους τύπους με βάση το γεωλογικό τους περιβάλλον και τις σχετικές διαδικασίες που οδηγούν στο σχηματισμό τους. Γενικά, επικρατούν σήμερα δύο βασικές κατηγορίες κοιτασματολογικών αποθέσεων ΣΓ, που περιλαμβάνουν αντίστοιχα, (α) αυτές που σχηματίζονται σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας (μαγματικές και υδροθερμικές), όπως είναι αυτές που  συνδέονται με καρμπονατιτες, αλκαλικά πυριγενή πετρώματα, αλλά και υδροθερμικά μεταλλοφόρα συστήματα, και (β) αποθέσεις που σχηματίζονται σε συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας (διάβρωση, ιζηματογενείς διεργασίες) όπως είναι οι προσχώσεις, βωξίτες, λατερίτες και αργιλλοπυριτικά ιζήματα. Χαρακτηριστική και σημαντική είναι επίσης, η σε κάθε περιπτώση  ενδελεχής μελέτη των περιεχόμενων ορυκτών ΣΓ.   Υπάρχουν πάνω από 100 δυνητικά ορυκτά REE, αλλά πολύ λίγα από αυτά έχουν υποβληθεί με επιτυχία σε δοκιμές τεχνικού εμπλουτισμού και μεταλλουργίας. Κάθε κοιτασματολογικός τύπος χαρακτηρίζεται από  συγκεκριμένη ορυκτολογία, περιεκτικότητες και δυναμικό αποθεμάτων ΣΓ. Τα πρωτογενή, υψηλής θερμοκρασίας,  κοιτάσματα ΣΓ  συνδέονται συνήθως με αλκαλικά-υπεραλκαλικά πυριγενή πετρώματα και καρβονατίτες. Η διάβρωση ή η αποσάρθρωση των πρωτογενών τύπων μπορεί να οδηγήσει σε δευτερογενή κοιτάσματα όπως είναι τα προσχωματικά και τα ιζηματογενή.
Σπάνιες γαιές σε καρμπονατίτες: Οι καρμπονατίτες (carbonatites) είναι μαγματικά πετρώματα που περιέχουν > 50% ανθρακικά ορυκτά και αποτελούν επί του παρόντος τις κύριες πηγές παγκόσμιας παραγωγής ΣΓ.  Περιλαμβάνουν κυρίως ανθρακικά και φωσφορικά ορυκτά εμπλουτισμένα σε ελαφρές ΣΓ. Γνωστά κοιτάσματα και μεταλλεία ΣΓ σε καρμπονατίτες είναι αυτά στο Bayan Obo και το Maoniuping στην Κίνα, στο Mt Weld στην Αυστραλία, καθώς και το ορυχείο Mountain Pass που έκλεισε πρόσφατα στις ΗΠΑ. 
Σπάνιες γαιές σε αλκαλικά πετρώματα: Ο σχηματισμός του τύπου αυτού είναι αποτέλεσμα υδροθερμικής δραστηριότητας που συνδέεται με διεισδύσεις αλκαλικού-υπεραλκαλικού μαγματισμού. Η μοναδική εξορυκτική και μεταλλευτική παραγωγή ΣΓ πραγματοποιείται σήμερα στο Lovozero της Ρωσίας σε πετρώματα νεφελινικού συηνίτη, κύριο ορυκτό τον λοπαρίτη (loparite),  αποθέματα 6,6 megaton (Mt) και μέση περιεκτικότητα 1,12% REO. Χαρακτηρίζονται συνήθως από χαμηλές συγκεντρώσεις θόριου (Th) και ουρανίου (U).  Άλλα συνήθη ορυκτά ΣΓ του τύπου αυτού είναι πυρτικά και φωσφορικά όπως ο αλλανίτης, το ζιρκόνιο, ο μοναζίτης και ο ξενοτίμης, καθώς και  ορισμένα ανθρακικά και οξείδια ΣΓ. Η έντονη ορυκτολογική διαφοροποίηση είναι ιδιαίτερα σημαντική στην επιλογή κατάλληλων τεχνολογιών εμπλουτισμού και μεταλλουργίας.
Σπάνιες γαιές φλεβικού και τύπου σκαρν: Οι φλεβικές μεταλλοφορίες συνδέονται συχνά με καρμπονατική και αλκαλική μαγματική δραστηριότητα. Τα πιο γνωστά κοιτάσματα είναι αυτά της περιοχής Bastnäs στη Σουηδία, όπου εντοπίστηκαν για πρώτη φορά πολλές από τις ΣΓ.  Άλλα χαρακτηριστικά παραδείγματα είναι αυτά στο Steenkampskraal στη Νότια Αφρική και στο Gakara στο Μπουρούντι. Είναι γενικά χαμηλού αποθεματικού δυναμικού αλλά έχουν υψηλές περιεκτικότητες σε ελαφρές ΣΓ. Τα κύρια ορυκτά είναι τα μπαστνεσίτης (bastnäsite) και μοναζίτης Μπορεί να περιέχουν αυξημένες συγκεντρώσεις θορίου. Το δυναμικό ενδιαφέρον εκμεταλλευσιμότητας του τύπου αυτού οφείλεται κυρίως στις υψηλές περιεκτικότητες που έχει σε ΣΓ.  Πρόσφατα παραγματοποιήθηκε σημαντική κοιτασματολογική έρευνα στην Αυστραλία, συγκεκριμένα στις περιοχές Nolan's Bore και το Brown's Range.
Σπάνιες γαιές προσχωματικού τύπου: Αποτελούν γνωστές πηγές ΣΓ, με χαρακτηριστικά παραδείγματα τις μοναζιτικές άμμους στην Ινδία και Αυστραλία. Σχηματίζονται κυρίως σε παράκτια περιβάλλοντα, συνήθως από τη διάβρωση μαγματικών πετρωμάτων, όπως για παράδειγμα συμβαίνει στο Aksu Diamas στην Τουρκία και στο στη Νέα Περάμο στην Ελλάδα. Τα κύρια ορυκτά είναι ο μοναζίτης και ο ξενοτίμης, που συνήθως σχετίζονται με αυξημένη περιεκτικότητα σε ραδιενεργά στοιχεία (π.χ. Th, U). Έχουν ήδη γίνει δοκιμές επεξεργασίας και για τα δύο ορυκτά, με ιδιαίτερα ενθαρρυντικά αποτελέσματα σε ότι αφορά στον εμπλουτισμό ων αρχικών κοιτασμάτων  στις ΣΓ μόνιμου μαγνήτη νεοδύμιο (Nd), πρασεοδύμιο (Pr) και δυσπρόσιο (Dy). Γενικά έχουν το πλεονέκτημα στο ότι η ανάκτηση τους είναι σχετικά απλή και καλά αναπτυγμένη.  Το κύριο πρόβλημα για την εκμετάλλευση των προσχωματικών ΣΓ παραμένει η αυξημένη φυσική ραδιενέργεια λόγω της παρουσίας του Th στον μοναζίτη  και των Th και U στον ξενοτίμη.
Σπάνιες γαιές σε βωξίτες: Τα βωξιτικά κοιτάσματα εξορύσσονται ευρέως σε όλο τον κόσμο για την παραγωγή αλουμινίου, με χαρακτηριστικό μεταλλουργικό απόβλητο την κόκκινη λάσπη, που περιέχει αυξημένες συγκεντρώσεις ελαφρών ΣΓ, της τάξης των 1000 ppm.  Ορισμένοι βωξίτες, συμπεριλαμβανομένων των αποβλήτων  κόκκινης λάσπης καθίστανται έτσι δυναμικά αποθέματα ΣΓ με την κοιτασματολογική έρευνα σε ορισμένες περιπτώσεις να καταλήγει σε στάδιο δοκιμαστικής εξόρυξης. Αν και οι περιεκτικότητες ΣΓ είναι σχετικά χαμηλές θα μπορούσε να υπάρξει εξορυκτικό και μεταλλευτικό ενδιαφέρον  ανάκτησης ΣΓ σαν πραπροϊόν σε περιπτώσεις μεγάλης κλίμακας παραγωγής αλουμινίου.
Σπάνιες γαιές σε λατερίτες: Οι λατερίτες σχηματίζονται συχνά σε τροπικές περιοχές.  Συγκεκριμένα, διαδικασίες διάβρωσης ορυκτών μαγματικών και μεταμορφωμένων πετρωμάτων εμπλουτίζουν τις ΣΓ σε δευτερογενή ορυκτά που μεταφέρονται, συσσωρεύονται και  σχηματίζουν λατεριτικές αποθέσεις.  Χαρακτηριστικό παραδείγμα ιδαίτερα δυναμικών λατεριτικών κοιτασμάτων ΣΓ είναι  το ενεργό ορυχείο στο Mt Weld της Αυστραλίας, όπου η διάβρωση ενός καρμπονατίτη οδήγησε στο σχηματισμό, μιας εξαιρετικά εμπλουτισμένης σε ΣΓ, ζώνης λατερίτη πάχους έως 70 m, η οποία καλύπτεται από υπερκείμενα μεταγενέστερα ιζήματα, και αποτελείται κυρίως από ένα ευρύ φάσμα δευτερογενών φωσφορικών ορυκτών που περιέχουν ΣΓ, όπως είναι ο μοναζίτης. Αυξημένο κοιταματολογικό ενδιαφέρον λατεριτικών ΣΓ εντοπίζεται  στο Ngualla Hill (Τανζανία), στο Zandkopsdrift (Νότια Αφρική) και στο Dong Pao (Βιετνάμ), λόγω κυρίως των υψηλών περιοκτικότητων τους σε ελαφρές ΣΓ. Ενδιαφέρον για περαιτέρω κοιτασματολογική έρευνα εμφανίζουν και τα ελληνικά λατεριτικά κοιτάσματα.

Σπάνιες γαιές σε αργιλλικά ιζήματα: Στο συγκεκριμένο τύπο οι ΣΓ δεν εμπλουτίζονται σε δευτερογενή ορυκτά αλλά προσροφώνται στις επιφάνειες αργίλλων από τις οποίες  μπορούν εύκολα να εκπλυθούν/ανακτηθούν σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος χρησιμοποιώντας κατάλληλα αντιδραστήρια. Το γεγονός αυτό κάνει τον συγκεκριμένο τύπο, παρά το σχετικά χαμηλό περιεχόμενο σε ΣΓ (<4000 d="" nbsp="" o:p="" ppm="" r="" serra="" tantalus="" verde="" y="">
Χάρτης βασικών κοιτασματολογικών τύπων σπάνιων γαιών σε παγκόσμιο επίπεδο (NERC 2017 in Elliott et al 2018)
Χαρακτηριστικά ορυκτά, αντιπροσωπευτικές περιεκτικότητες και τεχνολογίες εμπλουτισμού σε διάφορους κοιτασματολογικούς τύπους σπάνιων γαιών (Goodenough et.al., 2017)  

Κυριακή 3 Μαΐου 2020

Καλό κοιτασματολογικό ξεκίνημα, γεμάτη «αγκάθια» η μεταλλευτική συνέχεια

Ήταν κυρίως στην περίοδο 2000-2010 που οι φραστικές και συμβολικές, και οι ολοένα και περισσότερο εννοιολογικές και ουσιαστικές αναφορές στον ορυκτό πλούτο, τις ορυκτές πρώτες ύλες, τα μέταλλα, έγιναν πιο συχνές και παράλληλα επανήλθαν στο αναπτυξιακό προσκήνιο, με αυξανόμενο επίσης το ενδιαφέρον και ευρύτερα στην οικονομία και την κοινωνία. Βασικοί συντελεστές και πυλώνες στην διαρκώς ανερχόμενη και ανοδικά εξελισσόμενη αυτή διαδρομή και πορεία, τόσο στην Ευρώπη, όσο και την Ελλαδα ήταν,

• η ευρωπαϊκή Πρωτοβουλία για τις Πρώτες Ύλες (https://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/policy-strategy_en), με κύρια παρελκόμενα και συνακόλουθα την στρατηγική των Κρίσιμων Ορυκτών Πρώτων Υλών (https://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/specific-interest/critical_en) και τον εκσυγχρονισμό σχετικών μεταλλευτικών πολιτικών(Improving framework conditions for extracting minerals for the EU). Και όλα αυτά να αφορούν αποκλειστικά τις μη-ενεργειακές Ορυκτές Πρώτες Ύλες (ΟΠΥ),
• τα πολλά ευρωπαϊκά και εθνικά έργα Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης με στόχο τις ΟΠΥ που έδωσαν την δυνατότητα να επαναξιολογηθούν υφιστάμενα και να συγκεντρωθούν νέα δεδομένα(https://ec.europa.eu/programmes/horizon2020/en/area/raw-materials),
• η συζήτηση γύρω από τις πολλές και διάφορες καθημερινές χρήσεις των ορυκτών (http://www.eurogeosurveys.org/wp-content/uploads/2014/07/EGS-Book-Minerals.pdf)
• τα αποτελέσματα από τον επαναπροσδιορσμό της Οικονομικής Γεωλογίας των 122 Δημόσιων Μεταλλευτικών Χώρων και των 22 Δημόσιων Εκτάσεων Βιομηχανικών Ορυκτών της χώρας,
• το σταθερά αναδυόμενο και ανερχόμενο ενδιαφέρον για μεταλλευτικές επενδύσεις, κυρίως στην Μακεδονία και Θράκη.

Έχοντας και λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω, και βλέποντας ταυτόχρονα την ανάγκη περαιτέρω αντικειμενικής ενημέρωσης των πολιτικών, όσων άλλων θεσμοθετούν και παίρνουν σχετικές αποφάσεις, αλλά κυρίως των απλών πολιτών, υπήρξαν πρωτοβουλίες για την συντάξη σχετικών κειμένων και χαρτών, με διάφορες εκδοχές και τρόπους προσέγγισης θεμάτων οικονομικής γεωλογίας. Απότερος στόχος ήταν, με μια όσο το δυνατόν απλοποιημένη μορφή να αναδειχθεί το δυναμικό κοιτασματολογικό ενδιαφέρον της Ευρώπης, της Ελλάδας, της Μακεδονία, της Θράκης. Είναι φυσικά γνωστό το φερόμενο ρίσκο και η δυσκολία που υπάρχει για να παρουσιαστεί κάτι επικοινωνικά απλό και την ίδια στιγμή να είναι επιστημονικά ορθό και σωστό. Έγιναν λοιπόν ορισμένες επιστημονικές «εκπτώσεις» που σίγουρα ήταν «εν γνώσει» αυτών που συνέβαλαν στην σύνταξη τους. Για παράδειγμα η δημοσίευση του χάρτη μεταλλικών ΟΠΥ Μακεδονίας και Θράκης ανταποκρίθηκε σε γενικές γραμμές στις προσδοκίες και στον σκοπό της, με πολλά ΜΜΕ να τον χρησιμοποιούν με διαφορετικό το καθένα τρόπο, όπως φαίνεται από το παράδειγμα ενός από τους συνημμένους χάρτες. Και βέβαια οι όποιες αναφορές αφορούν στο τότε αν και ακόμη και σήμερα πολλοί λίγα πράγματα έχουν αλλάξει με τα κοιτάσματα στις Σάππες, στο Πέραμα, στις Σκουριές, στο Γερακαριό, στην Ποντοκερασιά, να παραμένουν αναξιοποίητα.

Παρά όμως το καλό κοιτασματολογικό ξεκίνημα και το δυναμικό να βρίσκεται  αποθεματικά στη θέση του σε πολλές ευρωπαπϊκές χώρες και την Ελλάδα, η μεταλλευτική συνέχεια, «εν έτοι» 2020 παραμένει προβληματική, με το παραγωγικό μέλλον αβέβαιο από κάθε άποψη και σε κάθε επίπεδο. Και αυτό συμβαίνει παρότι που στην τελευταία δεκαετία, μεταξύ 2010-2019, έχουν προστεθεί νέες στρατηγικές επιλογές, βελτιωμένες μεταλλευτικές πολιτικές, στοχευμένες δράσεις, καινοτόμες βιομηχανικές προκλήσεις και αποτελεσματικές πρακτικές, όπως:

• Η διαρκής επικαιροποίηση της ευρωπαϊκής λίστας κρίσιμων και άλλων στρατηγικών ΟΠΥ, προσαρμοσμένης στις βιομηχανικές ανάγκες και τις σχετικές παραγωγικές λειτουργίες (https://ec.europa.eu/growth/content/raw-materials-scoreboard-2018_en).
• Η ανάδειξη του ρόλου και της σημασίας των ΟΠΥ στην νέα ευρωπαϊκή στρατηγική για την βιομηχανία (https://eitrawmaterials.eu/eit-rawmaterials-welcomes-the-european-industrial-strategy).
• Το στρατηγικό σχέδιο εφαρμογής καινοτόμων τεχνολογιών και πρακτικών στην ανάπτυξη των ΟΠΥ, στο πλαίσιο σχετικής ευρωπαϊκής κοινοπραξίας για την καινοτομία και σε συνδυασμό με την υλοποίηση έργων που χρηματοδοτούνται από το πρόγραμμα «Ορίζοντας 2020» (https://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/eip_en)
• Η αναγκαία και εκτεταμένη χρήση ΟΠΥ, με έμφαση στις κρίσιμες ΟΠΥ, σε νέες τεχνολογίες και προϊόντα που στηρίζουν την μετάβαση στην πράσινη ενέργεια (https://ec.europa.eu/jrc/en/science-update/increased-demand-raw-materials-energy-transition)
• Η σύνδεση της μεταποιητικής βιομηχανίας με τις αλυσίδες αξίας των ΟΠΥ, που περιλαμβάνουν και την ένταξη και της κυκλικής οικονομίας ( https://ec.europa.eu/jrc/en/science-update/increased-demand-raw-materials-energy-transition)
• Η προώθηση και εφαρμογή καινοτόμων μεταλλευτικών πολιτικών, και η κατοχύρωση νέων διοικητικών εργαλείων και καλών πρακτικών που διασφαλίζουν την βιώσιμη εκμετάλλευση των ΟΠΥ (https://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/policy-strategy/sustainable-supply-eu_en)
• Η προβεβλημένη χρησιμότητα των ΟΠΥ στην υλοποίηση της Πράσινης Ευρωπαϊκής Συμφωνίας (https://eitrawmaterials.eu/eit-rawmaterials-publishes-position-paper-supporting-the-european-green-deal/)
• Το γεγονός ότι οι ΟΠΥ αποτελούν απαραίτητη προϋπόθεση για την εφαρμογή των 17 Στόχων Βιώσιμης Ανάπτυξης των Ηνωμένων Εθνών (https://ec.europa.eu/jrc/en/publication/mapping-role-raw-materials-sustainable-development-goals).

Πολλές και πολύπλευρες λοιπόν οι προσεγγίσεις στα θέματα στρατηγικών επιλογών, βιομηχανικών χρήσεων και τεχνολογικής καινοτομίας σε σχέση με τις ΟΠΥ που απαιτούνται για την υλοποίηση των νέων ενεργειακών προκλήσεων και τις πρακτικές βιώσιμης ανάπτυξης. Δυστυχώς όμως η κοιτασματολογική αναζήτηση των πρόσθετων και νέων αποθεμάτων ΟΠΥ που χρειάζονται και η αποτελεσματική παραγωγική αξιοποίηση και εκμετάλλευση τους εξακολουθούν να πορεύονται σε ένα δρόμο γεμάτο «αγκάθια», αφού η πολιτική βούληση ή αποφασιστικότητα αν θέλετε, η πραγματοποίηση σχετικών διοικητικών μεταρρυθμίσεων, οι σπασμωδικές επιχειρησιακές και επιχειρηματικές προσεγγίσεις, σε ότι αφορά κυρίως στην ποιότητα και εγκυρότητα των επενδύσεων, δεν ανταποκρίνονται αλλά ούτε κάνουν χρήση του ευνοϊκού κλίματος, που κατα γενική ομολογία έχει δημιουργηθεί και υπάρχει.