Ο χαλκός τροφοδοτεί τη σύγχρονη ζωή

Οι γεωλόγοι αμφιβάλλουν αν η Γη έχει την ποσότητα χαλκού που χρειάζεται για να αναπτυχθεί ολόκληρος ο κόσμος.

Κάθε βουητό τηλεφωνικής κλήσης, κάθε λάμπα που λαμπυρίζει αργά το βράδυ, κάθε μίλι που διανύει ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο στον αυτοκινητόδρομο έχει ένα κοινό χαρακτηριστικό: όλα τροφοδοτούνται από χαλκό.

Το ροζ μέταλλο κρύβεται σε καλώδια, κινητήρες, φορτιστές, ακόμη και μέσα στους τοίχους που κρατούν τα φώτα αναμμένα. Καθώς όλο και περισσότεροι άνθρωποι γεννιούνται και περισσότερα νοικοκυριά συνδέονται στην πρίζα, η χρήση ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται και η ζήτηση χαλκού αυξάνεται παράλληλα.

Αυτή η αυξανόμενη όρεξη θέτει ένα δίλημμα. Οι παγκόσμιες προμήθειες μπορούν να καλύψουν περίπου το 1/4 του αιώνα των σημερινών αναγκών, ωστόσο η εξόρυξη μεταλλεύματος από το έδαφος, ο καθαρισμός του και η μεταφορά του στην αγορά δεν είναι καθόλου γρήγορη.

Σε έναν κόσμο που αγωνίζεται να μειώσει τη ρύπανση από άνθρακα, ενώ παράλληλα θα βοηθήσει δισεκατομμύρια ανθρώπους να βρουν καλύτερες συνθήκες διαβίωσης, το όριο ταχύτητας στην παραγωγή χαλκού ξαφνικά έχει σημασία.

Ο χαλκός τροφοδοτεί τη σύγχρονη ζωή

Μετά την εισαγωγή των smartphones, των ανεμογεννητριών και των μπαταριών υψηλής χωρητικότητας , ο ρόλος του χαλκού έχει αυξηθεί από σημαντικός σε απαραίτητος.

Μια πρόσφατη μελέτη με επικεφαλής τον γεωλόγο και περιβαλλοντολόγο επιστήμονα Άνταμ Σάιμον του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν , μαζί με συναδέλφους του στο Πανεπιστήμιο Κορνέλ και στο Πανεπιστήμιο του Κουίνσλαντ , εξετάζει λεπτομερώς πόσο από αυτό το μέταλλο θα απαιτηθεί από την επόμενη γενιά.

Η μοντελοποίησή τους δείχνει ότι η απλή συνέχιση της αύξησης του πληθυσμού «ως συνήθως» και η άνοδος του βιοτικού επιπέδου θα καταναλώσουν περίπου 1.100 εκατομμύρια μετρικούς τόνους χαλκού έως το 2050.

Για να λάβουμε υπόψη τα συμφραζόμενα, τα παγκόσμια ορυχεία παρήγαγαν περίπου 23 εκατομμύρια μετρικούς τόνους το 2024 - μόλις το 2% της ποσότητας που θα κάψει ο κόσμος τα επόμενα είκοσι πέντε χρόνια.

Πόσος χαλκός είναι αρκετός

Ο αριθμός αυξάνεται όταν οι ερευνητές προσθέτουν στόχους για πράσινη ενέργεια στην καθημερινή ανάπτυξη. Η μετάβαση κάθε επιβατικού οχήματος στον πλανήτη σε ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας υλικά με βάση τον χαλκό, μαζί με τις απαραίτητες αναβαθμίσεις του δικτύου, ωθεί τη ζήτηση σε 1.248 εκατομμύρια μετρικούς τόνους.

Η εξάρτηση κυρίως από την αιολική και την ηλιακή ενέργεια αυξάνει την απαίτηση σε 2.304 εκατομμύρια μετρικούς τόνους. Η κατασκευή ενός δικτύου που αποθηκεύει ενέργεια σε μεγάλης κλίμακας συστοιχίες μπαταριών ανεβάζει τον αριθμό στα 3 δισεκατομμύρια μετρικούς τόνους.

Εν τω μεταξύ, οι αναδυόμενες οικονομίες έχουν τους δικούς τους λογαριασμούς χαλκού να πληρώσουν. Μόνο η Ινδία θα χρειαστεί περίπου 227 εκατομμύρια μετρικούς τόνους για την επέκταση των γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας , των νοσοκομείων και των συστημάτων αποχέτευσης.

Τα σαράντα και πλέον έθνη της Αφρικής θα μπορούσαν να χρειαστούν περίπου 1 δισεκατομμύριο μετρικούς τόνους για την κατασκευή συγκρίσιμων υποδομών.

Ανάπτυξη έναντι απαλλαγής από τον άνθρακα

Ο Simon τόνισε ότι η αυξανόμενη παγκόσμια ανάγκη για χαλκό και η ποσότητα που απαιτείται για την τροφοδοσία της μετάβασης όλων των εθνών σε καθαρή ενέργεια , δημιουργεί μια θεμελιώδη ένταση.

Όπως το βλέπει, η ζήτηση που καθοδηγείται από τη βασική οικονομική ανάπτυξη - αυτό που αποκαλεί «παγκόσμια ανθρώπινη ανάπτυξη» - θα πρέπει να έχει προτεραιότητα έναντι των επιθετικών στόχων ηλεκτροδότησης.

Έθεσε το ζήτημα με αυστηρούς όρους: αν πρόκειται για την επέκταση της πρόσβασης στην υγειονομική περίθαλψη στην Αφρική ή την αύξηση του αριθμού των ηλεκτρικών οχημάτων στους δρόμους, η επιλογή θα πρέπει να είναι σαφής - να δοθεί προτεραιότητα στην υγειονομική περίθαλψη.

Επισήμανε επίσης μια εντυπωσιακή ανισότητα στη χρήση χαλκού μεταξύ πλούσιων και αναπτυσσόμενων χωρών.

Κατά τη διάρκεια του 20ού αιώνα, οι Ηνωμένες Πολιτείες προχώρησαν από το να μην έχουν ηλεκτρικό ρεύμα ή υδραυλικά στο να γίνουν μια κοινωνία εντατικής χρήσης χαλκού, με περισσότερες από 400 λίβρες χαλκού ανά άτομο ενσωματωμένες σε σπίτια και υποδομές.

Αντίθετα, ο Simon εκτιμά ότι σε χώρες όπως η Ινδία, το ποσοστό είναι πιο κοντά στα μόλις 40 κιλά ανά άτομο.

Χαλκός, εξόρυξη και καθαρή ενέργεια

Η κάλυψη ακόμη και της βασικής ζήτησης δεν θα είναι εύκολη. Η μελέτη υπολογίζει ότι εξήντα και πλέον μεγάλα ορυχεία, με απόδοση 500.000 μετρικών τόνων το καθένα ετησίως, πρέπει να τεθούν σε λειτουργία πριν από το 2050, απλώς για να διατηρηθεί η οικονομική ανάπτυξη σε καλό δρόμο.

Η χρηματοδότηση τόσων πολλών έργων εξαρτάται από την τιμή. Σύμφωνα με την ομάδα, ο χαλκός θα πρέπει να διαπραγματεύεται πάνω από 20.000 δολάρια ανά μετρικό τόνο - περισσότερο από το διπλάσιο των επιπέδων του 2024 - για να ωθήσει τους επενδυτές να δώσουν το πράσινο φως για νέα ορυχεία.

Η χρήση χαλκού δεν είναι κάτι το ιδιαίτερο. Τα υβριδικά αυτοκίνητα , τα οποία συνδυάζουν μικρές μπαταρίες με βενζινοκινητήρες, χρειάζονται πολύ λιγότερο μέταλλο από τα πλήρως ηλεκτρικά οχήματα .

Τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας που συνδυάζουν πυρηνική ενέργεια, αιολική ενέργεια, ηλιακή ενέργεια και μια πρέζα εφεδρική ενέργεια από φυσικό αέριο μπορούν να μειώσουν δραματικά τον λογαριασμό του χαλκού σε σύγκριση με τα συστήματα που χρησιμοποιούν βαριές μπαταρίες.

«Πρώτα απ 'όλα, οι χρήστες μπορούν να ελέγξουν τα γεγονότα της μελέτης, αλλά μπορούν επίσης να αλλάξουν τις παραμέτρους της μελέτης και να αξιολογήσουν πόσο χαλκό απαιτείται εάν έχουμε ένα ηλεκτρικό δίκτυο που αποτελείται από 20% πυρηνική ενέργεια, 40% μεθάνιο , 20% αιολική ενέργεια και 20% υδροηλεκτρική ενέργεια, για παράδειγμα», δήλωσε ο Simon. «Μπορούν να κάνουν αυτές τις αλλαγές και να δουν ποια θα είναι η ζήτηση για χαλκό».

Ο ρόλος της ανακύκλωσης

Η επανεπεξεργασία παλιών καλωδίων και υδραυλικών εγκαταστάσεων θα βοηθήσει, αλλά μόνο μέχρι ενός σημείου. Η μελέτη σημειώνει ότι η ανακύκλωση αυξάνεται κατά περίπου 0,53% ετησίως.

Εάν αυτός ο ρυθμός διατηρηθεί μέχρι το 2050, ο δευτερογενής χαλκός θα προμηθεύσει περίπου 13,5 εκατομμύρια μετρικούς τόνους - λίγο πάνω από το 1/3 από αυτό που θα κατανάλωνε μόνο η ανάπτυξη της «συνήθους επιχειρησιακής κατάστασης» σε ένα μόνο έτος.

Πού πάμε από εδώ;

Οι αριθμοί σκιαγραφούν μια σαφή εικόνα: ηλεκτροδοτούν τα πάντα πολύ γρήγορα, και τα σημεία συμφόρησης από χαλκό απειλούν τόσο τους κλιματικούς στόχους όσο και την προσπάθεια να παρέχεται αξιόπιστη ενέργεια, καθαρό νερό και υγειονομική περίθαλψη σε όσους εξακολουθούν να τα στερούνται.

Επιταχύνετε τη μετάβαση, ενισχύστε την ανακύκλωση, διαφοροποιήστε τις πηγές ενέργειας και ανοίξτε νέα ορυχεία, και ο κόσμος μπορεί να κάνει τη διαφορά. Σε κάθε περίπτωση, το ταπεινό κόκκινο μέταλλο παραμένει στο επίκεντρο του παιχνιδιού εξουσίας του αύριο.

Η πλήρης μελέτη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό SEG Discovery.

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα Earth.com

https://www.earth.com/news/amount-of-copper-needed-to-power-tech-and-develop-the-world-is-astonishing-not-enough/