Zlatý vek baníctva
Namiesto ropy a plynu sa ťažiari vrhnú na minerály využívané v energetike
Meď, nikel, kobalt, lítium sú, zdá sa, surovinami budúcnosti. Hoci sa hovorí o ich využití na „čistú energiu“, ani táto ťažba nezostane bez ekologických následkov.
Zdroj: flickr.com/safak tortu
Minulotýždňový výbuch v bani Nováky, ktorý sa našťastie neskončil tak tragicky ako ten predchádzajúci z novembra 2006 so štyrmi obeťami, nám pripomenul, že na Slovensku ešte stále prežíva baníctvo.
Stáročná tradícia tohto odvetvia, ktorá dlho generovala aj veľkú časť bohatstva niekdajšieho Uhorska nielen samotnou ťažbou, ale aj nadväzujúcim priemyslom hút a hámrov, u nás, zdá sa, nadobro končí.
Čo sa však zo slovenského pohľadu môže zdať ako odvetvie minulosti, tomu sa na globálnej úrovni črtá zlatý vek.
Dopyt po lítiu na výrobu batérií do áut stúpa a rastie aj jeho cena. Aké sú šance Slovenska v zápase o novú surovinu.
Niektoré odhady sa pohybujú na úrovni predpokladu, že v najbližších 50 rokoch sa otvorí viac ložísk ako za celú doterajšiu ľudskú históriu.
Medzinárodná energetická agentúra očakáva prudký rozvoj odvetvia
A nie je to len prázdny odhad. Reálne čísla ponúka Medzinárodná energetická agentúra (IEA). Tá porovnala napríklad to, koľko surovín si vyžaduje výroba elektrických áut v porovnaní s klasickými autami so spaľovacím motorom, alebo to, koľko ich je potrebných na výrobu zdrojov energie nazývaných obnoviteľné.
„Energetický systém poháňaný technológiami čistej energie sa výrazne líši od systému poháňaného tradičnými zdrojmi uhľovodíkov. Solárne fotovoltaické (PV) elektrárne, veterné farmy a elektrické vozidlá (EV) vo všeobecnosti vyžadujú na výstavbu viac minerálov ako ich náprotivky založené na fosílnych palivách. Typické elektrické auto vyžaduje šesťkrát viac minerálnych vstupov ako konvenčné auto a pobrežná veterná elektráreň vyžaduje deväťkrát viac nerastných surovín ako plynová elektráreň. Od roku 2010 sa priemerné množstvo nerastov potrebných na novú jednotku kapacity na výrobu elektriny zvýšilo o 50 percent, keďže sa zvýšil podiel obnoviteľných zdrojov na nových investíciách,“ píše IEA vo svojej správe z marca 2022.
Ako ďalej uvádza IEA, lítium, nikel, kobalt, mangán a grafit sú kľúčové pre výkon batérie, životnosť a hustotu energie. Prvky vzácnych zemín sú nevyhnutné pre permanentné magnety, ktoré sú životne dôležité pre veterné turbíny a elektrické motory. Elektrické siete potrebujú obrovské množstvo medi a hliníka, pričom meď je základným kameňom pre všetky technológie súvisiace s elektrickou energiou.
Z toho vyplýva aj ďalší vývoj na trhu so surovinami. Hlavným zákazníkom sa stane energetický sektor. Len počas nasledujúcich dvadsiatich rokov sa podľa predpokladov Medzinárodnej energetickej agentúry v energetike (vrátane elektrinou poháňaných áut) umiestni až 40 percent vyťaženej medi a prvkov vzácnych zemín, 60 až 70 percent niklu a kobaltu a takmer 90 percent lítia.
Jednoduchšia ťažba, spracovanie, ale aj získavanie surovín z recyklačného reťazca by mohli znížiť závislosť EÚ od Číny.
Zaujímavý je nárast potreby pre jednotlivé typy využitia nerastných surovín v energetike. Ak má EÚ naplniť scenár uhlíkovej neutrality do roku 2050, nároky na budovanie energetickej siete medzi rokmi 2020 a 2040 budú rásť miernym tempom z piatich megaton na 13,9 megatony. No nároky elektroáut a batériových úložísk by sa v prípade naplnenia tohto scenára museli zvýšiť z 0,4 megatony v roku 2020 na 21,5 megatony v roku 2040.
Na úvod sme spomenuli slovenské uhlie, ktorého ťažba v Novákoch sa má definitívne skončiť v decembri tohto roka. Z globálneho hľadiska je však uhlie stále najviac ťaženou surovinou a tvorí aj najväčšiu časť príjmov ťažobných spoločností. Už len tempo, ktorým Čína spúšťa ďalšie a ďalšie uhoľné elektrárne, dáva znať, že dopyt po uhlí sa tak skoro neskončí, zvlášť v energetike.
Energetická kríza v kombinácii s nemeckou zelenou avantgardou oživila už odpisovaný sektor.
No aj v oblasti príjmov sa očakáva presun ťažiska k minerálom potrebným pre energetiku. V roku 2020 tvorili príjmy z uhlia 431 miliárd dolárov, príjmy z medi ako najžiadanejšieho energetického kovu 35,4 miliardy dolárov. V roku 2040 bude síce uhlie stále najziskovejšou surovinou s odhadovaným príjmom 175 miliárd, no meď v tomto roku pravdepodobne vynesie ťažiarom 112,3 miliardy, lítium 50,3 miliardy a nikel 58,3 miliardy dolárov podľa odhadovaného vyťaženého množstva prepočítaného na ceny roku 2019. S vyšším dopytom po energetických kovoch však treba rátať s rastom ich cien – pomer k ziskom z uhlia tak nakoniec môže vyzerať úplne inak.
Medzinárodná energetická agentúra tiež odhaduje, že s rastom cien komodít potrebných na produkciu obnoviteľnej energie, na pohon elektroáut a budovanie úložísk porastú aj ceny elektriny. A to napriek očakávanému technologickému pokroku a vyššej efektivite premeny veternej či slnečnej energie na využiteľnú elektrinu.
Pri zdvojnásobení ceny lítia a niklu by ceny batérií narástli o 6 percent. Narastú aj náklady potrebné na rozširovanie prenosovej siete, bez ktorej nie je možné reálne uvažovať o rozširovaní elektrických áut ako reálnej alternatíve k spaľovacím motorom.
IEA upozorňuje aj na to, že v súčasnosti sú zdroje minerálov potrebných na energetické využitie koncentrované v niekoľkých oblastiach. Napríklad Čína a Konžská demokratická republika majú pod kontrolou 60 až 70 percent ťažby kobaltu a prvkov vzácnych zemín. Čína kontroluje veľkú časť ťažby a spracovania lítia. Okrem Afriky investuje Čína aj v ďalších významných ťažobných oblastiach v Austrálii, Čile či v Indonézii.
Hliník je dôležitou surovinou veľkej časti priemyslu. EÚ síce bráni dovozu suroviny, no hotové výrobky sem púšťa bez akýchkoľvek prekážok.
S vyčerpávaním nálezísk zároveň klesá kvalita rudy, znižuje sa koncentrácia využiteľných prvkov a rastie množstvo ťažobného odpadu.
Iný druh environmentálnej záťaže
Pritom samotná definícia ťažby hovorí o tom, že ide o dobývanie akýchkoľvek neobnoviteľných zdrojov, ako sú rudy či fosílne palivá. V niektorých prípadoch sa za neobnoviteľný zdroj považuje aj voda, ak ide o podzemné zdroje, ktoré sa v priebehu času nedopĺňajú prirodzeným spôsobom (napríklad podzemné zásoby pod saharskou púšťou).
Ak teda hovoríme o využívaní obnoviteľných zdrojov energie, musíme mať zároveň na pamäti, že na ich získavanie potrebujeme materiál, ktorého zdroje sú v konkrétnom mieste ťažby už neobnoviteľné.
Pravda, kovy a iné rudné zdroje sa dajú recyklovať (typickým príkladom je železo či sklo). Ich objem sa teda využívaním nezmenšuje (na rozdiel od fosílnych palív). Na takúto recykláciu však potrebujeme väčšiu infraštruktúru ako v prípade fosílnych palív. Recyklácia so sebou zároveň prináša ďalšie energetické náklady.
Popri tom tiež treba brať do úvahy zmenu v prostredí, ktoré spustenie ťažby so sebou prináša. Nie je to len diera v zemi, čo býva tým lepším prípadom. V tom horšom – pri povrchovej ťažbe – je zmena omnoho drastickejšia. S požadovanou rudou sa na povrch dostávajú aj milióny ton hlušiny. Tie treba niekde uložiť a v blízkosti baní či spracovateľských závodov vznikajú doslova nové kopce.
V historických banských oblastiach, v Štiavnických či Kremnických vrchoch, na Gemeri či na Spiši, sú dnes tieto umelé kopce súčasťou krajiny a dnešný človek ich už nevníma ako umelý výtvor. No napríklad halda z hlinikárne v Žiari nad Hronom je napriek revitalizácii krajiny stále badateľná.
Aj z týchto háld sa však môže stať ekologický problém. Zo Slovenska je možné spomenúť nedávny únik zo železorudných baní v Nižnej Slanej, z Maďarska doslova katastrofu spred niekoľkých rokov v Ajke, kde sa pretrhla hrádza na odkalisku z ťažby a spracovania hliníka.
Toto všetko treba vnímať ako súčasť celého procesu energetického prechodu od fosílnych palív k dominancii elektriny a preferovaniu tzv. obnoviteľných zdrojov.
Hľadanie alternatív
S rastúcou potrebou minerálov využiteľných v energetike nás však o niekoľko desaťročí čakajú podobné problémy, aké dnes riešime v prípade fosílnych palív.
Rovnako ako v prípade ropy a zemného plynu, aj zdroje minerálov bude ovládať niekoľko krajín, či už priamo na svojom území, alebo cez novú formu kolonializmu (napríklad vo vzťahu Číny a afrických krajín). Z toho bude plynúť potreba diverzifikácie zdrojov nielen pre ekonomické, ale aj nepredvídateľné geopolitické okolnosti. Rastúci dopyt bude znamenať vyššie ceny, nezanedbateľné budú aj environmentálne následky ťažby, vyvstane otázka pracovných podmienok baníkov najmä v treťom svete, zo zničených ťažobných oblastí bude pôvodné obyvateľstvo migrovať a hľadať prívetivejšie prostredie pre život.
Rozvinutý recyklačný priemysel by mohol časť týchto problémov vyriešiť. Ani pri ňom však netreba zabúdať na environmentálne následky a energetické náklady.
Preto bude treba zamieriť aj do doteraz neprebádaných lokalít či hľadať iné spôsoby, ako sa k potrebným surovinám dostať.
Nebude to však len o tom klasickom „vŕtaní“ sa v zemi. Spôsobov, ako získavať želané látky, je viacero.
Napríklad aj recykláciou vôd z poľnohospodárskych plôch. Suroviny využívané pri výrobe umelých hnojív, napríklad fosfáty, sa dostávajú do vôd. Vhodnou technológiou ich možno zo stekajúcich vôd z polí extrahovať a opäť používať.
Existujú aj dnes ešte skôr nadšenecké spôsoby na získavanie vzácnejších prvkov. Napríklad pestovaním vhodných rastlín, ktoré tieto prvky „vyťahujú“ z pôdy tzv. fytominingom. Tie sa na konci vegetačného obdobia spália a zo získaného materiálu sa extrahuje dotyčný prvok, povedzme germánium alebo iné prvky vzácnych zemín. Nepôjde síce o horibilné množstvá, no v prípade týchto prvkov sa veľké zásoby nezískavajú ani klasickou ťažbou.
Veľkou témou je morské dno, z ktorého sa suroviny dajú ťažiť odsávaním materiálu na povrch a jeho spracovaním. Možnosti morskej či oceánskej ťažby sú pritom takmer neobmedzené. Podľa najnovších vedeckých poznatkov sa na morskom dne nachádza okolo 19-tisíc vulkánov, ktoré sprístupňujú materiály z hlbín planetárneho plášťa ľudským potrebám. Väčšina oceánov stále zostáva nezmapovaná, ich výskum teda môže priniesť v ťažbe ďalšie možnosti.
Netreba opomenúť ani samotnú morskú vodu, ktorá je zdrojom solí, z ktorých možno získavať rôzne prvky. Napríklad sodík. Čínska technológia už dosiahla stupeň využitia tohto kovu na výrobu batérií, čo by mohlo nahradiť pozemsky limitované zdroje čoraz drahšieho lítia. Sodíkové batérie sa už dostávajú do sériovej výroby.
A nakoniec neobíďme ani vesmír. Dnes to môže znieť ako sci-fi, no už len z intenzity, s ktorou sa opäť rozbieha zápas o dosiahnutie Mesiaca, možno badať, že nepôjde len o prestíž prechádzky nejakého kozmonauta po inom vesmírnom telese – to už je koniec-koncov história stará takmer 55 rokov –, ale o zápas o zdroje.
Ak by to niekomu pripadalo ako príliš bujná fantázia, v dlhodobých plánoch nejde o niekoľko rokov, ale o desaťročia. V prípade ťažby surovín sa plány merajú na 50 a viac rokov. V takomto horizonte už mesačná ťažba nie je taká nereálna, už len ak si predstavíme, že 50 rokov uplynulo napríklad od konca prvej svetovej vojny po pristátie človeka na Mesiaci. A už len pri laickom porovnaní týchto dvoch období ide z hľadiska technologických možností o úplne iné svety.
