Πηγή Εικόνας: Martin Stadlober / PixabayΤον πρώτο ολοκληρωμένο χάρτη του «αστικού ορυχείου» (urban mining) της Ευρώπης παρουσίασαν ερευνητές στο πλαίσιο ευρωπαϊκού προγράμματος, που αποκαλύπτει ότι έως το 2050 προηγμένα συστήματα θα μπορούσαν να ανακτούν μεταξύ 4,5 και 6,2 εκατομμυρίων τόνων κρίσιμων πρώτων υλών ετησίως.
Το πρόγραμμα με την ονομασία FutuRaM (Future Availability of Secondary Raw Materials) χαρτογράφησε 42 κρίσιμες πρώτες ύλες (CRMs) σε 31 ευρωπαϊκές χώρες. Πρόκειται, ουσιαστικά, για μια απογραφή του πλούτου που κρύβεται σε ηλεκτρονικά είδη, εξαντλημένες μπαταρίες αυτοκινήτων, κατεδαφισμένα κτίρια και σκουριασμένες ανεμογεννήτριες που κατέληξαν στα …σκουπίδια.
Όπως διαπιστώθηκε, σε ένα σενάριο πλήρους κυκλικής οικονομίας, αυτό το δευτερογενές υλικό θα μπορούσε να αντικαταστήσει έως και το 56% των αναγκών σε πρωτογενείς πόρους και τελικά, θα μπορούσε να μειώσει την εξάρτηση της Ευρώπης από τις εισαγωγές και να εξασφαλίσει τις αλυσίδες εφοδιασμού που είναι απαραίτητες για τα ηλεκτρικά οχήματα, τις μπαταρίες και τις τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Οι ερευνητές παρουσίασαν για πρώτη φορά έναν ολοκληρωμένο χάρτη των κρίσιμων πρώτων υλών (CRM) που περιέχονται σε απορριφθέντα προϊόντα, βιομηχανικά υπολείμματα και κατεδαφισμένες υποδομές στην ΕΕ και επιπλέον 4 χώρες (Ηνωμένο Βασίλειο, Ελβετία, Ισλανδία και Νορβηγία).
Η πρωτοφανής αυτή έρευνα περιελάμβανε την ανάλυση 42 κρίσιμων στοιχείων που περιέχονται σε διάφορες ροές αποβλήτων, από ηλεκτρονικά απόβλητα, οχήματα και τις μπαταρίες τους έως ανεμογεννήτριες, σκωρίες και τέφρες, καθώς και υπολείμματα από την κατασκευή και κατεδάφιση κτιρίων.
Αποκάλυψε ότι τα συστήματα ανάκτησης θα μπορούσαν, έως το 2050, να επιτρέψουν στην Ευρώπη να ανακτά ετησίως μεταξύ 4,1 και 5,7 εκατομμυρίων τόνων κρίσιμων πρώτων υλών, με δυναμικό υποκατάστασης πρωτογενών υλών που κυμαίνεται από έως και 33% υπό συνθήκες «business-as-usual», έως και 47% με βελτιωμένα συστήματα ανάκτησης και 56% υπό ένα σενάριο κυκλικής οικονομίας, εάν η ποιότητα των δευτερογενών πρώτων υλών μπορεί να υποκαταστήσει τις πρωτογενείς.
Όλα τα δεδομένα του έργου είναι πλέον διαθέσιμα μέσω της πλατφόρμας Urban Mine (urbanmineplatform.eu), ενός ψηφιακού εργαλείου που βοηθά στην οπτικοποίηση της διαθεσιμότητας κρίσιμων πρώτων υλών (CRM) σε όλες τις ροές αποβλήτων της Ευρώπης, οι οποίες αναλύονται χρησιμοποιώντας ένα κοινό πλαίσιο που παρακολουθεί τις ροές από προϊόντα και εξαρτήματα έως μεμονωμένα υλικά και χημικά στοιχεία.
Η έκθεση FutuRaM (Future Availability of Secondary Raw Materials) και η πλατφόρμα Urban Mine Platform προσφέρουν έναν λεπτομερή οδηγό για τις κρίσιμες πρώτες ύλες για τις χώρες της ΕΕ-27+4, οι οποίες σήμερα προμηθεύονται σε μεγάλο βαθμό από την Κίνα (π.χ. μέταλλα σπάνιων γαιών, λίθιο και κοβάλτιο), τη Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό (κοβάλτιο), την Αυστραλία (λίθιο), τη Νότια Αφρική (πλατίνα) και την Τουρκία (βόριο).
Απόβλητα που προσφέρουν στρατηγικές ευκαιρίες
Η πλατφόρμα και η τελική έκθεση συγκεντρώνουν εναρμονισμένα δεδομένα για επτά κύριες ροές αποβλήτων:
- Απόβλητα ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού (ΑΗΗΕ)
- Απόβλητα μπαταριών
- Οχήματα στο τέλος του κύκλου ζωής τους
- Απόβλητα κατασκευών και κατεδαφίσεων κτιρίων
- Σκουριές και τέφρες από βιομηχανικές διεργασίες
- Απόβλητα εξόρυξης
- Αποσυναρμολογημένες ανεμογεννήτριες
Επιβεβαιώνει, επίσης, ότι το 2022 διατέθηκαν στην αγορά 5,2 εκατομμύρια τόνοι CRMs που ενσωματωμένα σε προϊόντα, σε σύγκριση με 2,1 εκατομμύρια τόνους ενσωματωμένων σε απόβλητα και 1,4 εκατομμύρια τόνους που ανακτήθηκαν, υπογραμμίζοντας τόσο την κλίμακα των ροών υλικών όσο και το χάσμα μεταξύ κατανάλωσης και ανάκτησης.
Μέχρι το 2050, τα κρίσιμα υλικά (CRMs) σε προϊόντα που διατίθενται στην αγορά θα μπορούσαν να αυξηθούν σε 8,4 έως 12,2 εκατομμύρια τόνους ετησίως, καθώς η παραγωγή αποβλήτων θα φτάσει τους 5,2 έως 6,4 εκατομμύρια τόνους, ενώ η ανάκτηση θα μπορούσε να φτάσει τους 4,7 έως 5,7 εκατομμύρια τόνους, υπογραμμίζοντας την αυξανόμενη στρατηγική σημασία των συστημάτων ανακύκλωσης.
Πολλά στρατηγικά σημαντικά υλικά, όπως το λίθιο, το κοβάλτιο και τα στοιχεία σπάνιων γαιών, χάνονται σε μεγάλο βαθμό κατά τη συλλογή ή/και την επεξεργασία των αποβλήτων σήμερα.
Πέντε κρίσιμα υλικά – μεταξύ των οποίων η πλατίνα και το ρόδιο – έχουν ποσοστά ανάκτησης άνω του 80%, χάρη κυρίως στις καθιερωμένες διαδρομές συλλογής και επεξεργασίας.
Οκτώ άλλα, μεταξύ των οποίων το αλουμίνιο, ο χαλκός, το παλλάδιο και το νικέλιο, κυμαίνονται στο εύρος 40–80%, όπου υπάρχει υποδομή συλλογής και επεξεργασίας, αλλά οι απώλειες παραμένουν σημαντικές.
Επιπλέον, για 22 στοιχεία σπάνιων γαιών, η απόδοση ανάκτησης είναι μικρότερη από έναν τόνο ετησίως σε ολόκληρη την ΕΕ-27+4 (στοιχεία του 2022), με τα περισσότερα στοιχεία σπάνιων γαιών να ανήκουν σε αυτή την κατηγορία.
Σύμφωνα με την έκθεση, εάν γίνουν τώρα οι σωστές νομοθετικές και βιομηχανικές επιλογές, εντός 24 ετών περίπου 17 CRMs, συμπεριλαμβανομένου του κοβαλτίου, του λιθίου και των μετάλλων σπάνιων γαιών όπως το δυσπρόσιο και το νεοδύμιο, θα μπορούσαν να επιτύχουν ποσοστά ανάκτησης άνω του 80%.
Ο όγκος των προϊόντων που διατίθενται στην αγορά και περιέχουν CRMs αναμένεται να αυξηθεί απότομα καθώς επιταχύνεται η ηλεκτροκίνηση, η ανάπτυξη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και η ψηφιοποίηση. Αυτή η αύξηση της μάζας των CRMs στα αστικά ορυχεία οδηγεί σε αύξηση της ποσότητας που θα μπορούσε να ανακτηθεί στο μέλλον.
Η έρευνα διαπίστωσε ότι έως το 2050, η ανάκτηση αλουμινίου θα μπορούσε να αυξηθεί από περίπου 0,9 εκατομμύρια τόνους ετησίως σήμερα σε έως και 2,7 – 3,5 εκατομμύρια τόνους, ενώ η ανάκτηση χαλκού θα μπορούσε να αυξηθεί από 0,3 εκατομμύρια τόνους σε έως και 0,8 – 1,4 εκατομμύρια τόνους ετησίως.
Κάτω από το… ραντάρ τα πιο πολύτιμα υλικά
Αξίζει να σημειωθεί ότι ορισμένα από τα πιο πολύτιμα υλικά είναι τα λιγότερο πιθανό να περάσουν από επίσημα συστήματα ανακύκλωσης, καθώς η αγοραία αξία στοιχείων όπως ο χρυσός οδηγεί στην εκτροπή προϊόντων σε ανεπίσημες και συχνά μη παρακολουθούμενες ροές.
Ορισμένες από τις ταχύτερα αναπτυσσόμενες χρήσεις των CRMs συνδέονται με τη μετάβαση στην ηλεκτρική κινητικότητα και τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, οδηγώντας σε μεγαλύτερο δυναμικό ανάκτησης.
Για παράδειγμα:
- Η ανάκτηση λιθίου θα μπορούσε να αυξηθεί από πολύ λιγότερο από 1.000 τόνους σήμερα σε 30.000–52.000 τόνους ετησίως έως το 2050.
- Η ανάκτηση κοβαλτίου θα μπορούσε να αυξηθεί από περίπου 1.000 τόνους σε έως και 25.000 – 40.000 τόνους ετησίως.
- Η ανάκτηση νικελίου θα μπορούσε να αυξηθεί από περίπου 4.000 τόνους σε πάνω από 103.000 – 171.000 τόνους ετησίως.
Αυτές οι αυξήσεις οφείλονται σε μεγάλο βαθμό στην αναμενόμενη αύξηση των αποβλήτων μπαταριών, καθώς τα ηλεκτρικά οχήματα και τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας φτάνουν στο τέλος του κύκλου ζωής τους.
Τα στοιχεία σπάνιων γαιών που χρησιμοποιούνται σε ανεμογεννήτριες, ΑΗΗΕ και ηλεκτροκινητήρες προβλέπεται επίσης να αυξηθούν σημαντικά, υπογραμμίζοντας τη σημασία της ανάπτυξης τεχνολογιών ανακύκλωσης για μόνιμους μαγνήτες.
Σημαντικό κλιματικό όφελος
Πέρα από την ασφάλεια εφοδιασμού, η ανάκτηση κρίσιμων πρώτων υλών από τα απόβλητα προσφέρει επίσης σημαντικά περιβαλλοντικά οφέλη. Τα τελευταία χρόνια, η ετήσια ανάκτηση δευτερογενών πρώτων υλών από τις αναλυθείσες ευρωπαϊκές ροές αποβλήτων παρήγαγε περίπου 38 Mt άμεσων εκπομπών, αλλά απέτρεψε 77 Mt μέσω της μειωμένης πρωτογενούς εξόρυξης, με αποτέλεσμα ένα καθαρό κλιματικό όφελος περίπου 39 Mt ισοδύναμου CO₂.
Μέχρι το 2050, οι αποφευχθείσες εκπομπές θα μπορούσαν να φθάσουν μεταξύ 81 και 273 εκατομμυρίων τόνων ισοδύναμου CO₂ ετησίως, υπερβαίνοντας κατά πολύ τις άμεσες εκπομπές από την επεξεργασία, που ανέρχονται σε 71–80 εκατομμύρια τόνους – ενισχύοντας έτσι την ανακύκλωση ως σημαντική στρατηγική μετριασμού των κλιματικών αλλαγών.
Κάλυψη των κενών στο ευρωπαϊκό σύστημα ανακύκλωσης
Παρά το τεράστιο δυναμικό, η μελέτη επισημαίνει σημαντικά κενά στα υφιστάμενα συστήματα συλλογής και ανακύκλωσης. Για παράδειγμα, παρόλο που η Ευρώπη αποτελεί παγκόσμιο ηγέτη στη διαχείριση των ΑΗΗΕ, η διαχείριση για σχεδόν το ήμισυ των ηλεκτρονικών αποβλήτων της γίνεται εκτός των συστημάτων ανακύκλωσης που πληρούν τις προδιαγραφές, ενώ μέρος των απωλειών προκύπτει ακόμη και από τη διαχείριση αποβλήτων που συμμορφώνεται με τις προδιαγραφές, οδηγώντας στις σημαντικότερες (500 χιλιάδες τόνοι) απώλειες κρίσιμων πρώτων υλών το 2022.
Ομοίως, πολλές μπαταρίες απορρίπτονται ή εξάγονται ακατάλληλα, ενώ ένας μεγάλος αριθμός οχημάτων στο τέλος του κύκλου ζωής τους παραμένει εκτός των επίσημων καναλιών επεξεργασίας ή εξάγεται ως μεταχειρισμένα οχήματα εκτός της ΕΕ, οδηγώντας σε απώλειες άνω των 200 χιλιοτόνων κρίσιμων πρώτων υλών το 2022.
Η βελτίωση των ποσοστών συλλογής, των συστημάτων παρακολούθησης και της υποδομής ανακύκλωσης θα μπορούσε, συνεπώς, να απελευθερώσει σημαντικές πρόσθετες ποσότητες κρίσιμων υλικών.
Στην περίπτωση των μπαταριών, η τρέχουσα ικανότητα ανακύκλωσης για τις τεχνολογίες ιόντων λιθίου εξακολουθεί να αυξάνεται. Σημαντικές ποσότητες μερικώς επεξεργασμένων υλικών μπαταριών, γνωστών ως «μαύρη μάζα», εξάγονται από την Ευρώπη, πράγμα που σημαίνει ότι πολύτιμοι πόροι δεν ανακτώνται πλήρως εντός της περιοχής.
Τα βασικά κενά είναι:
- Η ενίσχυση της βιωσιμότητας των έργων ανακύκλωσης στην Ευρώπη
- Η επένδυση σε καλύτερη διαλογή αποβλήτων και μηχανική επεξεργασία/αποσυναρμολόγηση
- Η επένδυση σε καινοτόμες τεχνικές ανακύκλωσης.
