Surowce krytyczne i kwestia możliwości ich wykorzystania w transformacji energetycznej to temat, który od kilku miesięcy mocno zaznacza się w debacie publicznej. 25 kwietnia 2023 r. jeden z paneli Europejskiego Kongresu Gospodarczego w Katowicach dotyczył tego, czy da się uniknąć uzależnienia od importu tych surowców. Jak powiedziała prof. Magdalena Wdowin z Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, ważne będzie sięganie po zasoby regionu. Złoża takie odkryto ostatnio w Szwecji i Estonii. Dokładnie miesiąc wcześniej 22 marca 2023 r. w Brukseli odbyła się konferencja Silesia 2030 z udziałem polskich europarlamentarzystów, naukowców i przedstawicieli polskiego sektora wydobywczego, skupiona również na problemie surowców krytycznych. Jak wyliczał wówczas profesor Adam Smoliński, zwykłe auto osobowe to konieczność wykorzystania około 30 kg surowców, auto elektryczne to już około 200 kg. Jedna turbina wiatrowa o mocy 1 megawata potrzebuje od 10 do 15 t surowców mineralnych. Jeden megawat mocy zainstalowanej dzisiaj w fotowoltaice to konieczność wykorzystania niemal 4 t krzemu i 3 t miedzi.

Naukowcy od dawna alarmują, że zielona transformacja wymaga użycia ogromnej ilości surowców, których dostępność w Europie jest ograniczona. Konferencja zorganizowana 21 listopada 2022 r. wspólnie przez GIG i Polską Grupę Górniczą z udziałem ministra Piotra Pyzika dotyczyła środowiskowych i społecznych skutków wykorzystania surowców krytycznych w procesie transformacji energetycznej. Na podstawie danych dotyczących wydobycia surowców mineralnych eksperci wyrażają obawy, że popyt na wiele kluczowych surowców krytycznych, który według planów ma wykazywać tendencję rosnącą, będzie praktycznie niemożliwy do zaspokojenia. Skutkować to będzie ograniczeniem ich dostępności, a niewykluczone, że także spowolnieniem realizacji planu globalnej transformacji energetycznej.

Jedną z głównych tez konferencji omawiał profesor Józef Dubiński, podkreślając, że powszechne wprowadzenie zielonych technologii energetycznych dla osiągnięcia ambitnych celów klimatycznych w perspektywie roku 2050 jest ogromnym wyzwaniem cywilizacyjnym świata, a cel ten powoduje równie ogromny wzrost popytu na różne surowce mineralne, w tym krytyczne. Niestety świadomość tego faktu jest w opinii społecznej znikoma i często pomijana. – Górnictwo będzie wciąż niezbędne, ale będzie to inne górnictwo, o innej strukturze wydobywanych surowców. Bariera zasobowa to istotne zagrożenie dla zielonej transformacji. Rosnący popyt i konsumpcja surowców mineralnych skutkuje nadmiernym wzrostem produkcji górniczej, co stanowi istotne zagrożenie sczerpaniem złóż surowców dla transformacji energetycznej – podkreśla profesor Dubiński.

Produkcja urządzeń OZE, takich jak panele fotowoltaiczne, turbiny wiatrowe, baterie dla magazynowania energii wymaga nowych materiałów, często w postaci specyficznych surowców mineralnych, spośród których wiele było dotychczas stosowanych rzadko lub w niewielkich ilościach. Surowce mineralne kluczowe dla transformacji energetycznej to przede wszystkim miedź, kobalt, lit, nikiel oraz pierwiastki ziem rzadkich. W skorupie ziemskiej występują one najczęściej jako polimetaliczne rudy. Proces ich pozyskania w czystej postaci lub w formie związku chemicznego jest złożony i składa się z dwóch etapów: wydobycia, z zastosowaniem różnych metod górniczych i wstępnej przeróbki mechanicznej oraz zaawansowanego przetwarzania, z zastosowaniem specjalistycznych technologii przetwórczych takich jak: pirometalurgia, hydrometalurgia, rafinacja, ługowanie i inne.

Pozyskiwanie tych surowców stwarza szereg poważnych wyzwań środowiskowych i społecznych, które należałoby również rozpatrywać w ocenie czystych technologii energetycznych. Środowiskowe oddziaływania działalności górniczej, związanej z głównymi surowcami transformacji energetycznej, obejmuje nie tylko emisję gazów cieplarnianych, związaną z przetwarzaniem odpadów, ale też zmiany w wykorzystaniu terenu, które mogą powodować konieczność przesiedleń mieszkańców oraz utratę naturalnego środowiska. Deficyt wody jest barierą dla rozwoju górnictwa takich surowców jak lit i miedź. Eksploatacja górnicza i przetwarzanie wydobytej rudy wymaga dużych ilości wody, stwarza ryzyko jej zanieczyszczenia przez kwaśne cieki kopalniane, zrzucanie wód odpadowych oraz powstające składowiska odpadów. Inny problem to obniżająca się jakość rudy, która generuje dużą ilość odpadów.

Geograficzna monopolizacja dostępu do złóż i rozwoju produkcji górniczej ważnych surowców mineralnych wywiera niekorzystny wpływ na tempo rozwoju górnictwa surowców transformacji energetycznej w skali światowej. Magnez, kobalt, lit i pierwiastki ziem rzadkich, wydobywane i przetwarzane są dzisiaj głównie w Azji i Afryce, a to oznacza nie tylko problemy z ich dostępnością, ale też z emisją gazów cieplarnianych i dewastacją środowiska poza Unią Europejską. Kolejny rzadko podejmowany w przestrzeni publicznej aspekt to problemy społeczne. Praca w Afryce czy Azji jest często prowadzona w złych warunkach i w miejscach pracy, gdzie zasady bezpieczeństwa pracy nie są przestrzegane. W republice Konga dzieci stanowią 30 procent siły roboczej w nielegalnych kopalniach. Trudno w takich miejscach zapanować nad tym problemem, jak również nad problemem pracy przymusowej. Zyski, związane z produkcją surowców mineralnych rodzą zagrożenie korupcją, brakiem przejrzystości w finansowaniu i niekoniecznie stanowią wsparcie dla wzrostu gospodarczego lokalnych społeczności.

W czasie listopadowej konferencji, o rosnącej zależności gospodarki od importowanych surowców, szczególne metali ziem rzadkich, mówił doktor Tomasz Rogala, Prezes PGG, zwracając uwagę, że gwałtowny wzrost zapotrzebowania doprowadził do niemal skokowego wzrostu ich cen na przestrzeni lat 2020-2022. Z kolei profesor Krzysztof Galos, Dyrektor Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN podjął się oceny zapotrzebowania na surowce krytyczne niezbędnych dla transformacji energetycznej, szczególnie w kontekście elektromobilności i urządzeń OZE oraz źródeł ich pokrycia na poziomie Unii Europejskiej i Polski. Światowa podaż surowców będzie musiała pochodzić głównie z ich produkcji górniczej, ponieważ pierwsza generacja technologii OZE dopiero wchodzi do masowego obiegu, co oznacza, że ​​przez pewien czas nie będzie możliwości recyklingu materiałów produkcyjnych. Eksperci szacują, że prognozowany popyt na wybrane surowce przekroczy podaż z eksploatacji złóż kopalin, powodując istotną lukę podażową. Dla litu ta luka wystąpi już między rokiem 2023 a 2029, dla kobaltu między 2024 a 2029. Dla miedzi luka przewidywana jest po roku 2027 z uwagi na większą dostępność surowca z recyklingu. Zapotrzebowanie na inne surowce kluczowe dla transformacji, takie jak tellur, german i ind, również kilkukrotnie przekracza możliwości światowej produkcji tych metali. Innym istotnym problemem jest fakt, że tellur, german, gal, ind i selen pozyskiwane są wyłącznie ubocznie przy produkcji innych metali, a ich recykling jest praktycznie zerowy.

Pozostaje zatem kluczowe pytanie, czy krytyczne surowce mineralne nie będą dobrem deficytowym, rodzajem „wąskiego gardła” w globalnej transformacji energetycznej i czy wystarczy ich dla zielonej transformacji. Profesor Dubiński przekonuje, że proces transformacji energetycznej musi brać pod uwagę górnictwo, jako dostarczyciela niezbędnych surowców mineralnych i musi pamiętać o środowiskowych i społecznych barierach występujących w procesie ich pozyskiwania.

Sylwia Jarosławska