Μεταλλευτικά απόβλητα: Η νέα κοιτασματολογική πρόκληση

Σχ. 1: Ιστορικά μεταλλευτικά απόβλητα του μεταλλείου αργύρου Sala, στην Σουηδία.
Eltrak - Cat banner ad

Του Νικόλαου Αρβανιτίδη, Δρ Οικονομικού Γεωλόγου, Συντονιστή Ευρωπαϊκών Θεμάτων Ορυκτών Πρώτων Υλών, Γεωλογική Έρευνα Σουηδίας

Η σημασία των Κρίσιμων Ορυκτών Πρώτων Υλών (ΚΟΠΥ) έγκειται στην αναμενόμενη ταχεία και μακροπρόθεσμη ανάπτυξη βιομηχανικών κλάδων που περιλαμβάνουν προηγμένη τεχνολογία και διαδικασίες παραγωγής.

Stonetech banner ad
Stonetech banner ad

Πρόκειται πιο συγκεκριμένα για κλάδους που δραστηριοποιούνται στην κατασκευή ηλεκτρικών οχημάτων, στην τεχνολογία ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως η υπεράκτια αιολική ενέργεια, στις ρομποτικές τεχνολογίες που χρησιμοποιούν κινητήρες και αισθητήρες, και στις οπτικές ίνες για τις επικοινωνίες. Από τις ΚΟΠΥ που είναι απαραίτητες για τις τεχνολογίες ανανεώσιμης ενέργειας και ηλεκτρικών οχημάτων, το λίθιο, το κοβάλτιο και ο χαλκός, είναι ζωτικής σημασίας για την επίτευξη μετάβασης σε μια κλιματικά ουδέτερη οικονομία, αλλά και τη διασφάλιση μελλοντικής αναπτυξιακής βιωσιμότητας και ανθεκτικότητας.

Η ζήτηση για τις ΚΟΠΥ θα αυξηθεί ακόμα πιο γρήγορα καθώς οι κυβερνήσεις και οι επιχειρήσεις αναλαμβάνουν δράση για την υλοποίηση των στόχων του Συμφώνου της Γλασκώβης για το κλίμα στο πλαίσιο της Συμφωνίας του Παρισιού. Έτσι λοιπόν η Παγκόσμια Τράπεζα εκτιμά ότι θα χρειαστούν τρία δισεκατομμύρια τόνοι μετάλλων και ορυκτών για την απεξάρτηση του παγκόσμιου ενεργειακού συστήματος από τον άνθρακα έως το 2050. Σύμφωνα με τον Οργανισμό Οικονομικής Συνεργασίας και Ανάπτυξης (ΟΟΣΑ), η παγκόσμια ζήτηση για πρώτες ύλες αναμένεται να διπλασιαστεί έως το 2060 . Στην ίδια κατεύθυνση είναι και οι εκτιμήσεις του Διεθνούς Οργανισμού Ενέργειας (ΔΟΕ).

Γενικά έχουν προσδιοριστεί ορισμένοι βασικοί άξονες, όπως οι παρακάτω, βάση των οποίων πρέπει να δοθεί έμφαση στην επιτάχυνση της βιώσιμης, ανθεκτικής και υπεύθυνης παραγωγής ΚΟΠΥ:

(α) Η ανάγκη για ισχυρά πρότυπα Περιβαλλοντικής και Κοινωνικής Διακυβέρνησης (ESG) στην παραγωγή, για να διασφαλιστεί ότι τα οικονομικά οφέλη μοιράζονται δίκαια, και για να ελαχιστοποιηθούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις.

Σχ. 4: Σχεδιάγραμμα που περιγράφει και προτείνει την διαδικασία κοιτασματολογικής έρευνας και αξιοποίησης ιστορικών μεταλλευτικών αποβλήτων (* UNFC- United Nations Framework Classification for Resources, ** UMRMS-United Nations Resource Management System¬).

(β) Η σημασία της διαφάνειας και της ιχνηλασιμότητας κατά μήκος της αλυσίδας αξίας.

(γ) Η ανάγκη να επιταχυνθεί η μετάβαση προς μια κυκλική οικονομία και να γίνει μεγαλύτερη χρήση των ανθρωπογενούς προέλευσης «δευτερογενών» πηγών ΚΟΠΥ. Είναι σημαντικό να υπάρξουν εδώ οι καινοτόμες τεχνολογίες και το κατάλληλο νομικό πλαίσιο ώστε η προοπτική κοιτασματολογικής αξιοποίησης ανθρωπογενών αποβλήτων, όπως είναι τα μεταλλευτικά, να γίνει πράξη.     

Η κίνηση λοιπόν προς μια πιο κυκλική οικονομία και η αποτελεσματικότερη αξιοποίηση των διαφόρων τύπων μεταλλευτικών και άλλων αποβλήτων, μπορούν να συμβάλλουν στην  παραγωγή ΚΟΠΥ από ανθρωπογενείς κοιτασματολογικές πηγές, έστω και αν αυτό γίνεται σήμερα σε περιορισμένο βαθμό, αφού το ποσοστό ανακύκλωσης αρκετών ΚΟΠΥ παραμένει λιγότερο από 1 τοις εκατό, όπως για παράδειγμα συμβαίνει στις περιπτώσεις του λιθίου και των σπανίων γαιών.

Δρομολογούνται σήμερα πολλές μελέτες και έργα σχετικά κυρίως με την ανάπτυξη τεχνολογιών ανακύκλωσης που να μπορούν οικονομοτεχνικά και περιβαλλοντικά να πετύχουν, σε βιομηχανικό επίπεδο, την ανάκτηση ΚΟΠΥ από χρησιμοποιημένα προϊόντα, όπως είναι οι μπαταρίες λιθίου, οι μόνιμοι μαγνήτες, τα κινητά τηλέφωνα ή οι τηλεοράσεις.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, πρόκειται ακόμη για τεχνολογικές έρευνες σε εργαστηριακό ή πιλοτικό επίπεδο, αφού η εμπορική τους αξιοποίηση εξακολουθεί να παραμένει προβληματική. Για παράδειγμα στην Ευρώπη βρίσκονται αυτή την περίοδο σε εξέλιξη 16 επιχειρηματικές πρωτοβουλίες ανάπτυξης τεχνολογιών ανακύκλωσης «ξοφλημένων» μπαταριών λιθίου, στην βάση μεθόδων υδρομεταλλουργίας, πυρομεταλλουργίας και βιοεκχύλισης που δεν αξιοποιούνται βιομηχανικά αφού συγκριτικά το λίθιο που εξορύσσεται και παράγεται στα μεταλλεία κοστίζει λιγότερο.

Σχ. 2: Ιστορικά μεταλλευτικά απόβλητα στην ευρύτερη περιοχή του Στρατωνίου που κυρίως χαρακτηρίζονται από αποθέσεις στείρων εξόρυξης και σωρών σιδηροπυρίτη.

Η συγκεκριμένη παρέμβαση και το παρόν κείμενο επικεντρώνεται αποκλειστικά στα απόβλητα που συνδέονται με την μεταλλευτική δραστηριότητα, όπως είναι τα στείρα εξόρυξης, τα τέλματα εμπλουτισμού και τα μεταλλουργικά υπόλοιπα. Το γεγονός ότι πρόκειται για ανθρωπογενείς συγκεντρώσεις που αξιολογούνται οικονομοτεχνικά και περιβαλλοντικά στη βάση της ορυκτολογίας και της γεωχημείας, κάνει την κοιτασματολογική τους προσέγγιση αντικείμενο και υπόθεση εφαρμοσμένης γεωεπιστημονικής έρευνας. Αποτελούν θέμα της οικονομικής γεωλογίας, αφού τόσο ως προς τον κοιτασματολογικό χαρακτηρισμό, όσο και ως προς τις τεχνολογίες εμπλουτισμού και μεταλλουργίας, οι γεωεπιστήμονες «παίζουν στην έδρα τους».

Έναν άλλο διαχωρισμό και περιορισμό που κάνει το κείμενο είναι ότι δεν ασχολείται με τα απόβλητα που παράγονται σε ενεργά μεταλλεία και συνδέονται με τρέχουσες μεταλλευτικές δραστηριότητες. Στις περιπτώσεις αυτές είναι στην επιχειρησιακή ευθύνη και ευχέρεια, και ανήκει αντίστοιχα στην καθεμιά μεταλλευτική εταιρεία η απόφαση να εντάξει πρακτικές κυκλικής οικονομίας στην παραγωγική της διαδικασία, προσεγγίζοντας έτσι μια ολιστική και μεγιστοποιημένη αξιοποίηση του κοιτάσματος που εξορύσσει και εκμεταλλεύεται.

Η ανάλυση που γίνεται εδώ αφορά στα μεταλλευτικά απόβλητα που βρίσκονται στοκαρισμένα, με την μορφή διάσπαρτων ή χωροθετημέων αποθέσεων (Σχ.1,2&3), σε ιστορικές μεταλλευτικές περιοχές, με την παρουσία στις περισσότερες εγκατελειμμένων μεταλλείων και άλλων μεταλλευτικών έργων και υποδομών. Όπως προκύπτει από το σχεδιάγραμμα του σχήματος 4 η πρώτη επενδυτική πρόκληση μια εταιρίας που επιστρέφει επιχειρηματικά σε μια ιστορική μεταλλευτική περιοχή, είναι η κοιτασματολογική έρευνα για τον εντοπισμό μεταλλοφόρων σωμάτων σε βαθύτερα επίπεδα από αυτά στα οποία σταμάτησε η εξόρυξη που προηγήθηκε.

Υπάρχουν σήμερα τεχνολογίες που κάνουν δυνατή την κοιτασματολογική έρευνα σε μεγάλα βάθη. Βέβαια, στην περίπτωση μιας τέτοιας επένδυσης το κοιτασματολογικό ενδιαφέρον θα μπορούσε να συμπεριλάβει και υφιστάμενα μεταλλευτικά απόβλητα ή ακόμη και να επικεντρωθεί αποκλειστικά και μόνο στην δική τους αξιοποίηση. Στην κατεύθυνση αυτή, και σε μια επιχειρηματική και επιχειρησιακή προοπτική που στηρίζεται κυρίως στην οικονομικότητα ιστορικών μεταλλευτικών αποβλήτων, η όποια ερευνητική προσέγγιση πρέπει να γίνει στην βάση ενός νέου «ανθρωπογενούς» προέλευσης κοιτάσματος το οποίο στις περισσότερες περιπτώσεις είναι διαφορετικό ορυκτολογικά και γεωχημικά, σε σχέση με αντίστοιχα χαρακτηριστικά του γεωλογικής προέλευσης κοιτάσματος από το οποίο προήλθε. Αυτό σημαίνει ότι απαιτείται να μελετηθεί κοιτασματολογικά εξαρχής και από μηδενική βάση έτσι ώστε να προκύψουν οι ορυκτολογικές και γεωχημικές συστάσεις που αφορούν στα εκάστοτε μεταλλευτικά απόβλητα, και κατ’επέκταση να αναδειχθούν και να εφαρμοστούν οι τεχνολογίες εμπλουτισμού και μεταλλουργίας που ταιριάζουν και είναι κατάλληλες.

Όπως φαίνεται στο σχεδιάγραμμα (Σχ.4), είναι σήμερα εφικτή και δόκιμη η οικονομοτεχνική και περιβαλλοντική αξιολόγηση και παραγωγική ετοιμότητα ενός ανθρωπογενούς μεταλλευτικού αποβλήτου στη βάση του συστήματος κοιτασματολογικής ταξινόμησης/κατηγοριοποίησης των Ηνωμένω Εθνών.

Ένα σύστημα που αξιολογεί την δυνατότητα αξιοποίησης των μεταλλευτικών αποβλήτων στην τρίπτυχη βάση του αποθεματικού δυναμικού του κοιτάσματος, της ύπαρξης και διάθεσης κατάλληλων τεχνολογιών μεταλλευτικής επεξεργασίας και παραγωγής, και της υφιστάμενης περιβαλλοντικής κατάστασης αλλά και των επιπτώσεων που ενδεχόμενα προκύψουν από την εκμετάλευση του.

Η διαδικασία παραγωγικής αξιοποίησης των  μεταλλευτικών αποβλήτων έχει τον δικό της κύκλο ζωής, ενώ το ίδιο σημαντική και δυναμική είναι ανάλυση ιχνηλασιμότητας σε σχέση με το ποια ορυκτά/μέταλλα καταλήγουν σε ποια νέα ρεύματα αποβλήτων που προκύπτουν. Χαρακτηριστικό είναι το παράδειγμα των μεταλλευμάτων ορυκτών οξειδίων σιδήρου στην βόρειο Σουηδία, όπου εξορύσσεται περίπου το 90% σιδήρου που παράγει η ΕΕ, και αποτίθενται απατιτικά μεταλλευτικά απόβλητα.

Ένα αρχικό λοιπόν κοίτασμα ορυκτών οξειδίων σιδήρου, από τον τεχνολογικό εμπλουτισμό του οποίου προκύπτουν μεταλλευτικά απόβλητα, που μπορούν να χαρακτηριστούν σαν ένα νέο «ανθρωπογενές» κοίτασμα, αυτή την φορά απατίτη, από το οποίο με την εφαρμογή διαφορετικών τεχνολογιών από αυτές στην περίπτωση του «μεταλλεύματος» σιδήρου, παράγονται σπάνιες γαιές, φθόριο, γύψος και φώσφορος. Είναι φανερό λοιπόν πως αρχικό μετάλλευμα και κοίτασμα μεταλλευτικών αποβλήτων αλληλεπιδρούν και συνδέονται μεταξύ τπους.Το συγκεκριμένο έργο που φέρνει το όνομα ReeMAP θα βρίσκεται σε πλήρη παραγωγική ετοιμότητα το 2027.

Σχ. 3: Ιστορικά μεταλλευτικά απόβλητα προερχόμενα από την εξόρυξη του κοιτάσματος ψευδαργύρου -μολύβδου στην περιοχή Κίρκης, Έβρου.

Σαν βασική προϋπόθεση για την υλοποίηση των φιλοδοξιών του Συμφώνου της Γλασκώβης για το Κλίμα και των στόχων της Συμφωνίας του Παρισιού, υπάρχει η ανάγκη για μια ανθεκτική, βιώσιμη υπύθυνη και ηθική μεταλλευτική παραγωγή ΚΟΠΥ, τόσο από γεωλογικά «πρωτογενή» κοιτάσματα, όσο και από ανθρωπογενείς «δευτερογενείς» πηγές, όπως είναι τα «εν γένει» μεταλλευτικά απόβλητα. Απαιτείται υπεύθυνη διακυβέρνηση και δημιουργία ενός ευνοϊκού πολιτικού παλισίου  , κυρίως σε σχέση με την εφαρμογή καινοτόμων διοικητικών διαδικασιών  και πρακτικών αδειδότησης, ώστε η κοιτασματολογική αξιοποίηση ιστορικών μεταλλευτικών αποβλήτων να εξελιχθεί, από δυναμική προοπτική σε παραγωγική λειτουργικότητα.

Σχετικές πηγές

https://ree-map.com/
https://unece.org/unfc-and-anthropogenic-resources-0
https://pubdocs.worldbank.org/en/961711588875536384/Minerals-for-Climate-Action-The-Mineral-Intensity-of-the-Clean-Energy-Transition.pdf
https://www.oecd.org/environment/global-material-resources-outlook-to-2060-9789264307452-en.htm
https://www.oecd.org/corporate/mne/mining.htm
https://www.iea.org/reports/the-role-of-critical-minerals-in-clean-energy-transitions
https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC108710
https://ec.europa.eu/jrc/en/news/jrc-assesses-critical-raw-materials-europe-s-green-and-digital-future
https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC119941
https://rmis.jrc.ec.europa.eu/uploads/CRMs_for_Strategic_Technologies_and_Sectors_in_the_EU_2020.pdf