A megújulóenergia-piac egyik legsúlyosabb problémája, hogy az új energia termelése, de különösen az energiatárolás nagy mértékben olyan ritka nyersanyagokra épül, amelyekből kevés áll rendelkezésre, vagy amelyeket politikailag instabil országokban találunk. Az elmúlt években ugyan némileg enyhült ez a nyomás, de a probléma továbbra is égető. Lássuk a részleteket!
Nem függetlenedünk az anyagoktól
A bolygó fejlődése során az emberi tevékenység folyamatosan átalakult: kezdetben gyűjtögetéssel és vadászattal, majd mezőgazdasággal foglalkoztunk, később az ipar vált dominánssá, ma pedig a szolgáltatások uralják a gazdaságot. Ám bármennyire is büszkék lehetünk arra, hogy a világ mennyivel digitalizáltabb, automatizáltabb és fejlettebb, valójában nem tudtunk túllépni az anyagok alapvető fontosságán.
Minden nemzetnek szüksége van oxigénre, vízre, táplálékra és ipari alapanyagokra – és természetesen energetikára is. Az energiaátmenet korában is vannak anyagok, amelyek kulcsfontosságúak a fejlődéshez.
Harcolunk is értük
A deglobalizációval párhuzamosan az elmúlt években felerősödött az úgynevezett erőforrás-nacionalizmus és protekcionizmus: a nagy nyersanyagigényű gazdaságok vámokkal, támogatásokkal vagy geopolitikai nyomással próbálnak hozzáférni a kulcsfontosságú készletekhez. A sajtóban is rendszeresen olvashatunk példákat:
- amerikai vállalatok – gyakran állami támogatással – léptek be új piacokra, például Grönlandon, hogy ritka anyagokat bányásszanak;
- kínai társaságok, szintén állami hátszéllel, Afrikában és Dél-Amerikában igyekeznek pozíciókat szerezni;
- az orosz–ukrán háború kapcsán is felmerült, hogy az Egyesült Államok pénzügyi és katonai támogatása fejében szívesen hozzáférne az ukrán nyersanyagkincsekhez.
A legfontosabb anyagok
De vajon mely anyagok a legkritikusabbak az energiaiparban, és kik a fő eladók és vevők? A WTO szerint az olyan kritikus ásványok, mint a kobalt, a réz, a lítium, a nikkel és a ritkaföldfémek kulcsszerepet játszanak a tiszta energiatechnológiák előállításában – a szélturbináktól az elektromos autókig.
Ha ezt részletesebben vizsgáljuk:
- a vezetékrendszerekben és generátorokban nélkülözhetetlen a réz,
- az energiatárolás (akkumulátorok) terén a lítium, kobalt, nikkel, grafit a kulcs,
- míg az olyan kevésbé ismert elemek, mint a ritkaföldfémek és mágneses anyagok (neodímium, szkandium, prazeodímium) szintén nélkülözhetetlenek.
A zöldhidrogén-előállításban kulcsszerepet játszó elektrolízis-berendezések platinát és irídiumot is tartalmaznak – a világ két legritkább és legdrágább fémét. Az elektromos autók akkumulátorai különösen anyagigényesek: egyetlen akkumulátorhoz akár 200 kilogrammnyi kritikus ásvány is szükséges lehet.
A kereslet évről évre meredeken nő: a legfontosabb anyagok kereskedelme jellemzően két számjegyű ütemben bővül, egyes kiugró időszakokban pedig 50–70 százalékkal is nőhet. Az energiához kapcsolódó kritikus ásványok éves globális kereskedelme az elmúlt húsz évben 50 milliárd dollárról 500 milliárd dollárra emelkedett.
A legnagyobb vevők a fejlett gazdaságok – Kína, az Egyesült Államok, az Európai Unió és Japán –, míg az eladók között Chile vezeti a sort, őt követi Dél-Afrika, Ausztrália, Peru, Indonézia és Oroszország.
Lítium és kobalt
Néhány anyag kifejezetten a megújulóenergia-forradalomnak köszönheti hirtelen felértékelődését. A modern akkumulátorokban a lítium és a lítium-vas-foszfát a legfontosabb összetevők. A lítium elsősorban Dél-Amerikából (Argentína, Bolívia, Chile) és Kínából érkezik, és mára heves nemzetközi verseny alakult ki érte.
Az árak is jelentősen megemelkedtek, mivel a lítium nemcsak a napenergiás rendszerekben, hanem az elektromos autókban, telefonokban és energiatárolókban is nélkülözhetetlen. A lítium előnye, hogy jól újrahasznosítható, de amíg az autó- és akkumulátorgyártás rohamosan bővül, addig az újrahasznosítás még nem nyújt teljes körű megoldást.
A kobalt a lítiumion-akkumulátorok elektródáiban játszik kulcsszerepet; a kitermelt kobalt mintegy 70 százalékát az elektromos autók használják fel.
A világ kobalt-termelésének fele egyetlen, ráadásul polgárháborúk sújtotta országból, Kongóból származik. Emellett van termelés Oroszországban, Ausztráliában, Madagaszkáron és Pápua Új-Guineában is – de a piac továbbra is rendkívül koncentrált.
A hírek sztárjai: a ritkaföldfémek
A ritkaföldfémek szintén kulcsfontosságúak a megújulóenergia-szektor számára, és kitermelésük erősen Kínára koncentrálódik, amely a globális piac több mint 80 százalékát uralja. Ez komoly aggodalmat kelt az Egyesült Államokban: Donald Trump elnöksége idején többször is összefüggésbe hozta az amerikai támogatást Ukrajnának az ott található nyersanyagkészletekhez való hozzáféréssel.
Nem véletlenül: az Európai Unió kritikus nyersanyagokról szóló rendelete szerint a listán szereplő 34 nyersanyag közül 22 megtalálható Ukrajnában. Ezek nemcsak a megújulóenergia-szektor, hanem a védelmi ipar számára is létfontosságúak.
A ritkaföldfémek elsősorban a magas energiahatékonyságú termékekben nélkülözhetetlenek – például a szélturbinák generátoraiban és az elektromos járművek mágneses rendszereiben.
A hagyományos réz
A fentiekből is látszik, hogy az energiaátmenet legtrendibb anyagai körül komoly geopolitikai és ellátásbiztonsági kockázatok húzódnak meg. Ha néhány ország dominál egy adott nyersanyagpiacon, az óhatatlanul növeli a kiszolgáltatottságot.
Ez igaz a rézre is, bár ezen a hektikus piacon időnként árcsökkenések is előfordulnak. A legnagyobb termelők ismét azok az országok, amelyek más kritikus anyagokban is erősek: Chile, Peru és Kongó. A réz nélkülözhetetlen az elektromos vezetékekhez, kábelekhez és generátorokhoz, és a globális kereslet várhatóan 2040-ig további 40 százalékkal nő.
Vagyis a réz, bármennyire is „hagyományos” anyagnak tűnik, az igénynövekedés mértéke miatt továbbra is kulcsszereplő marad.
További anyagok
Nem minden kritikus anyagot érintettünk részletesen, pedig az elmúlt években a ródium, az irídium, a ruténium és az ozmium kereskedelme is jelentősen nőtt.
Ezeken túl léteznek nem bányászott, hanem mesterségesen előállított anyagok is – például kompozitok, szénszálak, speciális kerámiák és polimerek. Az innováció célja mindig az, hogy könnyű, ellenálló, tartós és hatékony anyagokat hozzon létre, akár természetes, akár mesterséges forrásból.
Az anyagtechnológia fejlődése, az úgynevezett material transitions, folyamatos. Ha például áttörést érnek el az új akkumulátortechnológiákban (például a nátrium-ion-akkumulátorokban), akkor bizonyos nyersanyagok iránt a kereslet akár drasztikusan is csökkenhet.