Napjainkban gyakran elhangzik a kritikus elem vagy nyersanyag kifejezés, mert az ide sorolt anyagok alapvetőek a “zöld vagy tiszta energia” termeléséhez és a digitális átálláshoz kapcsolódó modern technológiákban. Az elektromos gépjárművek akkumulátorától az okostelefonokig, a szélturbináktól a napelem-panelekig, valamennyi innováció kritikus nyersanyagra épül. Ide soroljuk a lítiumot, a kobaltot, a szilíciumot és a galliumot, de ide tartoznak a ritkaföldfémek is. A hatalmas léptékben növekvő gazdasági igény mellett ellátásuk számos kitermelési, logisztikai vagy politikai kockázatot rejt. Valójában nem a ritkaságuk, hanem a kockázatos ellátási lánc miatt kritikusak! Dr. Raucsik Béla és Dr. Raucsikné Dr. Varga Andrea, az SZTE Földrajz- és Földtudományi Intézet egyetemi docensei foglalták össze a legfontosabb információkat.

A kritikus fontosságú nyersanyagokról szóló európai jogszabály harminc elemet, elemcsoportot, ásványt és kőzetet tartalmaz. Ezekre olyan stratégiai szektorokban van szükség, mint a védelmi és űripar. Alapvetőek a zöld és digitális átálláshoz szükséges technológiákban és a korszerű egészségügyben. Nézzünk néhány példát!

A lítium az energiatároló rendszerek és az elektromos autók akkumulátorainak kulcsfontosságú eleme. A bórt az üveggyártásban és a szélenergia-technológiák állandó (permanens) mágneseinek készítésekor alkalmazzák. A titán ötvözőfémként a védelmi, repülőgép- és űriparban, továbbá az egészségügyben tölt be kritikus szerepet. A kobalt az akkumulátorok előállításához szükséges, de katalizátorokban, állandó mágnesekben, továbbá ötvözőfémként is felhasználják. A galliumot félvezetőkhöz, napelemekhez, LED-ekhez és lézerekhez használják. A germánium az optikai szálas kommunikációban, az infravörös technológiában és a napelemekben kulcsfontosságú. A ritkaföldfémek a szélturbinákban, az elektromos motorokban és a katonai csúcstechnikában alkalmazott állandó mágnesek elengedhetetlen összetevői. Fontos nyersanyagok továbbá a LED-es technológiákban, az üveg- és kerámiaiparban. A volframot a védelmi, repülőgép- és űriparban, továbbá vágószerszámok és izzók készítéséhez alkalmazzák. A kritikus elemek tehát a mai modern gazdaság kulcselemeit jelentik.

Az Európai Unió rendszeresen felülvizsgálja és frissíti a kritikus nyersanyagok listáját, amelyen folyamatosan bővül a klímapolitikai és digitális átálláshoz elengedhetetlen anyagok száma.

A kritikus elemek bányászata gyakran rendkívül komplex és környezetterhelő folyamat. Sok ilyen elem kis koncentrációban fordul elő a földkéregben, így nagy mennyiségű érc feldolgozására van szükség a kívánt tömegű anyag kinyeréséhez. Ez energiaigényes, és jelentős mennyiségű hulladék kialakulásával járhat. Ráadásul gyakran egy-két ország uralja a világtermelést vagy a feldolgozást némely kritikus elem esetében. Például Kína a kobalt, a nikkel és a lítium feldolgozásában egyaránt kiemelkedő szerepet játszik. Ez a koncentráció sebezhetővé teszi a globális gazdaságot, hiszen bármilyen ellátási zavar – legyen az természetes vagy politikai, akár logisztikai eredetű – komoly gazdasági következményekkel járhat.

A kritikus elemekkel kapcsolatos jövőbeli kihívások sokrétűek: az ellátásbiztonság fenntartása, a környezeti lábnyom csökkentése, valamint a körforgásos gazdaság elveinek érvényesítése egyaránt jelentős feladatok elé állítják a szakembereket. Ennek keretében az új lelőhelyek feltárása és az országok közötti gazdasági-technológiai partnerség kialakítása az ellátásbiztonság növelésének elengedhetetlen elemei. A kritikus elemek újrahasznosítása az elektronikai hulladékokból vagy az elhasznált akkumulátorokból kulcsfontosságú a függőség csökkentéséhez és a környezeti terhelés mérsékléséhez. Jelentős erőfeszítések történnek olyan új technológiák és anyagok kifejlesztésére, amelyek csökkentik a kritikus elemek iránti igényt, vagy akár helyettesíteni tudják azokat. Szorosan kapcsolódik ehhez a fenntartható bányászat kérdése: nélkülözhetetlen a környezetbarát és felelősségteljes bányászati eljárások kidolgozása és bevezetése.

A kritikus elemek globális stratégiai jelentőségük miatt ugyanakkor a geopolitikai verseny középpontjába kerültek. Azok az országok, amelyek hozzáférnek ezekhez az erőforrásokhoz, vagy képesek azokat feldolgozni, jelentős előnyre tesznek szert a jövő gazdaságában. Ez a probléma pedig már alapvetően gazdasági és politikai kereteket feszeget, és túlmutat a geológia, valamint a mérnöki tudományok hatókörén.

Kapcsolódó rövid videóink elérhetők az SZTE Földtudomány YouTube-csatornán!

Mi az a kritikus nyersanyag?

Tudod, mire jók a kritikus nyersanyagok?

Minden a lítiumról!