Nerosty pro budoucnost energetiky

Základními surovinami mnoha dnešních rychle rostoucích technologií tzv. „čisté energetiky“– od větrných turbín a elektrických sítí až po elektrická vozidla – jsou různé nerosty, minerály a vzácné prvky. Poptávka po těchto minerálech bude rychle růst, jak poroste rychlost přechodu na čisté energie. Podle nové zprávy Mezinárodní energetické agentury (International Energy Agency, IEA) může nesoulad mezi ambicemi na ochranu klimatu a nedostatkem kritických minerálů zpomalit a prodražit přechod k čisté energetice. IEA vydala na toto téma dosud nejobsáhlejší globální studii o důležitosti minerálů pro energetické účely. Spolu s množstvím podrobností o vyhlídce na poptávku po nerostech za různých technologických a politických předpokladů studie zkoumá, zda dnešní investice do nerostů mohou uspokojit potřeby rychle se měnícího energetického sektoru. Zvažuje budoucí úkol podporovat odpovědný a udržitelný rozvoj nerostných zdrojů a nabízí tvůrcům politik zásadní poznatky, včetně šesti klíčových doporučení IEA pro nový komplexní přístup k zabezpečení nerostných surovin.

Lithium, nikl, kobalt, mangan a uhlík-grafit – to jsou například důležité prvky pro výrobu baterií. Prvky vzácných zemin jsou zase nezbytné pro výrobu trvalých magnetů do větrných turbín a elektromobilů, měď je „základním kamenem“ pro všechny technologie související s výrobou elektřiny. Pokud by chtěl svět dosáhnout do roku 2050 nulových emisí CO₂, pak by se poptávka po kritických minerálech zvýšila šestinásobně. 

Jiné srovnání „nových“ a „starých“ technologií 

Mnohé technologie potřebné k dosažení nulových emisí CO₂ pomocí obnovitelných zdrojů vyžadují mnohem více minerálů, než je tomu u technologií založených na fosilních palivech. Například typický elektromobil vyžaduje šestkrát více minerálů než konvenční automobil na benzín a větrná elektrárna na moři potřebuje 13× více minerálů než stejně výkonná plynová elektrárna. V posledních deseti letech, kdy ve výstavbě nových elektráren dominovaly obnovitelné zdroje, vzrostlo průměrné množství minerálů potřebných na jednotku výkonu o 50 %! 

Jádro a voda jsou nejskromnější 

Studie analyzuje potřebu minerálů pro celou řadu čistých energetických technologií, jako jsou obnovitelné zdroje (OZE) a jaderná energie, pro elektrické sítě, elektromobily, skladování energie s pomocí baterií a vodíkové technologie. Jaderná energetika díky celkově nízké materiální náročnosti na jednotku výkonu příliš minerálů nespotřebuje. Spolu s vodní energií je jednou z nízkouhlíkových technologií s nejnižší spotřebou, pokud jde o minerály. Podle Joint Research Centre Evropské komise potřebuje jaderná energetika následující množství minerálů (v kilogramech na megawatt výkonu, kg/MW): chrom 2 190 , měď 1 470, nikl 1 300, hafnium 0,5 a yttrium 0,5. Uran se do analýzy nezahrnuje, protože studie se zabývala spotřebou minerálů na výrobu elektrických zařízení, a nikoliv na jejich provoz. U jaderné energie se spotřeba minerálů vztahuje na nejčastěji používané lehkovodní reaktory. U malých modulárních reaktorů a u velkých zdokonalených reaktorů je intenzita spotřeby minerálů odlišná. 

Geopolitická bezpečnost 

Diskuse kolem energetické bezpečnosti se tradičně zaměřují na dodávky ropy a zemního plynu z producentských zemí (kterých mnoho není) do zbytku světa, v poslední době i na dodávky elektřiny. S rychlým přechodem na čisté energie ale musejí politici počítat i s novými potenciálními riziky právě v geopolitické oblasti. Ložiska klíčových potřebných minerálů jsou jen v některých zemích... Ačkoliv klíčové minerály snižují emise, jejich těžba a zpracování má často ekologické asociální důsledky. Protože těžba některých kritických minerálů je koncentrována do malého počtu zemí, je zde potenciální nebezpečí přerušování dodávek. Pokud se nebudou tyto zranitelnosti řešit, pak se pokrok směrem k čisté energii zpomalí a bude nákladnější. V důsledku toho se mezinárodní úsilí o zpomalení změny klimatu může zabrzdit. 

Zatím je jich dostatek 

Svět má k transformaci energetiky minerálních zdrojů dostatek. To ale ještě neznamená, že tyto zásoby budou běžně k dispozici v místě a v čase, kdy budou zapotřebí. Studie IEA The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions uvádí následující doporučení:

• zajistěte si dostatečné investice do různých nových zdrojů minerálů,
• podporujte technologické inovace do všech zájmových řetězců,
• rozšiřujte recyklaci,
• zvyšujte odolnost dodavatelského řetězce a tržní transparentnost,
• posilňujte mezinárodní spolupráci mezi výrobci a spotřebiteli. 

A zase jde jen o peníze 

Svět má dostatečné zdroje kritických minerálů ke krytí rostoucí poptávky po elektřině. Otázkou zůstává, zda bude i dostatek kapitálu k těžbě těchto minerálů. Investoři nejsou dosud dostatečně přesvědčeni o potřebě snižování emisí CO₂. Pokud politici dají jasné signály, že čisté energie jsou technologiemi budoucnosti, pak potřebné investice snad potečou a těžba potřebných minerálů poroste. A ekologové zase budou mít co řešit. 

Zdroj: The Role ofCriticalMinerals in CleanEnergyTransitions (windows.net)

WorldNuclearNews, 5.5.2021: Mineralswillbecritical to cleanenergyfuture

Obr.: Potřeba minerálů pro různé nové technologie

Obr.: Minerály použité ve vybraných energetických technologiích

Obr.: Produkce mnoha důležitých minerálů je soustředěna jen do několika málo zemí světa