Készletek Hozamcsúcsok

Gazdasági válság Erőforrás válság Környezeti válság Az elkövetkező 10-15 évben igen nagy valószínűséggel radikálisan megváltozik a világ

350 km 2 -nyi alapterület Betelepítés a II. háború végén tartalék táplálékforrásként az odavezényelt katonáknak Nincs természetes ellenség Korlátosan rendelkezésre álló táplálék (zuzmó) 1957: 1350 egészséges állat 1962: 6000 gyenge állat 1964: napokig tartó hóviharban az állomány jó része odaveszett 1980-as évekre a szigetről a faj teljesen eltűnt

Ökokapacitás: 2000 fő - középkori igényekkel 400-as évek: betelepülés 1175: 2000 fő 1300: 7000 fő 1722: 3000 kannibál 1. európai hajósok 1850: 100 fő Pálma-borítottság: 400: 100% 1225: 50% 1400: 0%

Hubbert-féle hozamcsúcs-elmélet (M. King Hubbert, 1956) USA olajhozam csúcsa: 1965-70 között. A valóság 1971 Világ olajhozam csúcsa (Colin.J. Campbell, Scientific American 1998 )

Első felmérések szerint: 2000-2005 (ESSO, SHELL) De: Technológiai innováció (10-12 km-es mélység) EROI (Energy return on investment ); Új területek: tenger, tundra, Nem konvencionális megjelenési formák: olajhomok, olajpala Kitolt csúcs: 2005-2012

igények

Lesznek jelentős új mezők?

Az árváltozás az erőforrás mennyiségén kívül számos más tényező függvénye http://www.icis.com/blogs/chemicals-and-the-economy/2011/02/oil-prices---the-egypt-factor.html

Az alacsony árak közvetlen oka: Szaúd-Arábia nem csökkenti a kitermelését Előzmények és lehetséges magyarázatok: AEÁ megduplázta saját kitermelését (olajpala) - csökkent az import igény; Az OPEC országok az AEÁ olajpala kitermelését akarják ellehetetleníteni az olcsó árakkal; Az OPEC Oroszországot, mint konkurens kitermelőt akarja padlóra küldeni; Kína gazdasága nem nőtt a várt ütemben; A javuló energiahatékonyság miatt csökkent az energiaigény; 12

Alternatív erőforrások és technológiák előtérbe kerülése Növekvő erőforrás árak növekvő infláció munkanélküliség Benzinjegy Nincs szállítás, élelem nem jut el a városokba Műtrágyagyártás megszűnik, gépesített mezőgazdaság visszaesik (harmad-ötödére) Műanyagok gyártása megszűnik Zavarok a vízellátásban, távközlésben, kommunikációban Közegészségügy összeomlás, járványok

akkora válsághoz vezetne, amelyhez képest 1929 vidám kosztümös próbának tűnne, s megindulhatna az egyre kétségbeesettebb (és feltehetően egyre könyörtelenebb) hajsza a maradék olajért (Paul Roberts, Stanford University) Ha az olvasó 1960 után született, nagyon jó esélye van rá, hogy erőszak, járványok vagy éhínség végezzen vele (Hetesi Zsolt) Olduvai-elmélet: visszatérésünket sugallja a kőkorszaki életformához (Richard C. Duncan)

Véges uránérc készletek - jelenlegi felhasználás mellett 2030-ban várható a hozamcsúcs Egy új erőmű építése minimum 10 év! túl késő Fúziós erőmű: irreális Az atomenergetika CO2-kibocsátása a bányászat egyre növekvő energiatétele miatt folyamatosan növekvő érték, 0,13% U-koncentrációnál: 84-130 g/kwh (7,15 g/kwh ácsi szélerőmű) 0,05% U-koncentrációnál: 98-144 g/kwh (van Leeuwen, J. W. S. 2012) A Magyar Bányászati és Földtani Hivatal (MBFH) a bezárt kővágószőllősi bánya területén még 31 000 t uránércet tart nyilván 0,117 % urán tartalommal.

ismert készleteket (identified resources) a megkutatottság mértéke szerint: 1) megbízhatóan megkutatott Reasonably Assurred Resources = RAR) 2) feltételezett készletek (Inferred Resources ) Ezeken belül a kitermelt urán költsége határozza meg a készleteket: 1. A kitermelt érc költsége < 40 $/kgu 2. A kitermelt érc költsége < 80 $/kgu 3. A kitermelt érc költsége < 130 $/kgu a világ teljes ismert urán érckészlete 2007-ben a következő volt: < 130 $/kg U - 5,47 millió t U új készletek ebben a szegmensben < 80 $/kgu - 4,46 millió t U < 40 $/kgu - 2,97 millió t U 2007-ig összesen 2,4 millió tonna uránt termeltek ki.

Eltüzelésükkel elfogyasztjuk azt az alapanyagot, amiből az ipar rengeteg egyéb vegyületet állíthatna elő; feldolgozásukkal és átalakításukkal a vegyipar legfontosabb ága a petrolkémia foglalkozik; A biomassza nem lesz képes kielégíteni a jövő energetikai és vegyipari szénigényét. Így a zöld vegyiparral párhuzamosan minden más alternatív energetikai eljárást is fejleszteni kell. 26

Szükséges kiindulási input: gazdaságosan kitermelhető vasérc 27 évre elegendő összes vasérc 80 évre elegendő a konvencionális gyártás során jelentős mennyiségű koksz: a globális termelés 70%-át kitevő módszerrel egy tonna acél előállításához 770 kg feketekőszén szükséges; a legkorszerűbb hulladékalapú technológia esetén jelentős mennyiségű (400 kwh/tonna felett) elektromos áram; az acél újrafeldolgozásával közel 67%-os energiamegtakarítás érhető el 28

1 tonna alumínium előállításához 5,2 tonna bauxit szükséges; Mellékterméke a vörösiszap 1 tonna alumínium gyártásához átlagosan 15 289 kwh elektromos áramra van szükség; Ez 10-szer akkora energia mennyiség, mint ami az acél gyártásához szükséges. Az alumínium újrafeldolgozásával a teljes életciklusban 92% energia spórolható meg (az olvasztás során pl. 50%). 29

A bauxit készletei még jelentősek, de az alumínium gyártása a nagy energiaigény miatt problémás.

Bauxit ($/t) (1900-1960-2010) Alumínium ($/t) (1960-2010) Az alumínium árának emelkedését a növekvő energiaárak is befolyásolják!

bauxit timföld buga vörösiszap

Réz: az ezüst után a legjobb hő- és elektronvezetéssel rendelkező fémünk - Vörösréz (ötvözőanyagok nélkül) - Ötvözetei: - Sárgaréz (réz és a cink) - Bronz (réz és ón). Kitermelés réztartalomra vetítve - Fő felhasználói: -Elektromosipar: vezetékek, kábelek -Gyógyászat, növényvédelem Kitermelhető készlet: 430 millió t Évi felhasználás: 15 millió t Készletek elegendőek: ~28 év

Ólom Felhasználása: - lőszerek - akkumulátorok - növényvédő-szerek - kopásgátlók - festékek Árának változása (1989-2016)

Az ólom-csúcs már megtörtént Készletek: 130-144 millió tonna Termelés: 3,8 millió tonna Készletek kifogyása jelenlegi kitermelés mellett: 2050 Készletek kifogyása növekvő kereslet mellett: 2028-2030 350,000,000 Módosíthatja az újrahasznosítás fokozódása 300,000,000 250,000,000 200,000,000 a mai fogyasztást alapul véve 150,000,000 100,000,000 50,000,000-1945 1950 évi 2%-os kitermelés növekedéssel 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045

Ritkaföld(fém)ek 17 féle: lantanidák (15) + szkandium és ittrium. Készletek 30%-a Kínában Kitermelés 97%-a Kínában Felhasználás: mobiltelefonok, számítógépek, LCD-monitorok, szélerőművek (állandó mágneshez), katonai felszerelések gyártásához. Kína export kvótarendszer 2005-től bevezetve 2010-ben 40%-kal 2011-ben 35%-kal csökkentette az exportkvótáit 2012: az USA a WTO-nál megtámadta a kvótarendszert (később EU és Japán is) 2015. január: eltörölte a kvótát, mert radikálisan visszaesett a kereslet (pl. újrafeldolgozás) 39

Az elsődleges fémek ércei sem állnak rendelkezésre korlátlanul, sőt van köztük olyan, pl. a molibdén vagy az ólom, amely már túl van kitermelésének csúcsán, azaz a velük együtt kitermelt ritka földek mennyisége is csökkenni fog. 2. A ritkaföldfémek maguk is rendkívül korlátozott mennyiségben fordulnak elő a gallium mennyiségét 95 tonnára, a rénium mennyiségét 57 tonnára becsülik. 40

PLATINA felhasználás: - autók katalizátora (35-40%) - ékszer (35-40%) - petrolkémia Nincs szintetikus alternatívája Három ország termeli: Oroszország Dél-Afrikai Köztársaság Kanada

Platinakészletek: Kiinduló készlet mennyiség: 73 000 t Évi kitermelés: 500 t platinacsúcs: ~2050 80 000 70 000 60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000-2008 2018 2028 2038 2048

1-4 gramm platina/db 10-80 e Ft átvételi ár 45

Elemi állapotban lágy (de szilárd halmazállapotú), ezüstfehér színű fém; erősen reaktív és gyúlékony (emiatt jellemzően ásványi olajba merítve tárolják) 0,02 g/kg-os mennyiségével a lítium a földkéreg 25. leggyakoribb eleme; Legnagyobb koncentrációban a gránitban (gránit pegmatitok) található; Legjellemzőbb kitermelés tengervízből, sós tavakból (230 mrd t tartalék) Bolívia, pl.: Salar de Uyuni (9 m t); Chile (7,5 m t); Argentina, pl.: Salar del Hombre Muerto (6,5 m t)

37% akkumulátorok és elemek Ezen belül 2013 óta vezet az elektromos autózás (30%) Mobiltelefon Tablet leggyakoribb megjelenései: lítium vas-foszfát (LiFePO 4 ) akku lítium-kobalt-dioxid (LiCoO 2 ) akku 49

Újrafeldolgozás

2006/66/EC Akkumulátor Direktíva Bizottsági Rendelet (EU) No 493/2012: az akkumulátorok újrafeldolgozásának hatékonyságával kapcsolatos elvárások és részletes számítási szabályok Az akkumulátorok reciklálását az Umicore nevű cég szabadalmaztatott Ultra Magas Hőfokú (UHT) olvasztási technológiával végzi Németországban. a kobalt, a nikkel és a réz kinyerése az elhasznált lítium-ion akkumulátorokból 53

Egy egység 4,2 kwh ez az eredeti cellakapacitások 70%-a; 12 darab akkumulátor-cellából áll; 1 autóból 4 akkumulátorpakk hozható létre; 5 év alatt 100e egységet kívánnak értékesíteni; Drágább, mint a Tesla - igaz, ebben nincsenek további rejtett költségek.

- csökkenő készletek - csökkenő érctartalom - nehezen elérhető készletek - készlet kimerülések: 10-50 éven belül - csúcshozamok 10 éven belül

A jó minőségű készletek csökkenésével exponenciálisan nő a bányászati hulladék mennyisége

Wolfram: 0,25% cc. Cink: 0,05% cc. Arany: 0,02% cc Fred Pearce 2008 http://fold1.ftt.uni-miskolc.hu/~foldshe/telep01.htm

Az EU 2011-ben stratégiai fontosságúvá nyilvánított 14 nyersanyagot: antimon, berillium, kobalt, fluorit, grafit, germánium, gallium, indium, magnezit, niobum, ritkaföldfémek, platinafémek, tantál, wolfram. 59

Megjelent a Miskolci Egyetem kutatói szerkesztésében a Stratégiai nyersanyagok alapkutatási programjának 10 kötetes monográfiasorozata Az elsődleges és másodlagos stratégiai nyersanyagok alapkutatási eredményeivel foglalkozó könyvsorozat elkészítése 2012-2014 között. Geofizikai információfeldolgozás módszerek és alkalmazások. Ritkaföldfémek magyarországi földtani képződményekben. Erőművi pernye komplex hasznosítása. Elektronikai hulladékok előkészítése a stratégiai elemek visszanyerése érdekében. Kőzetfeszültség és hatásuk a hullámterjedés jellemzőire nyomásfüggő fizikai modellek. Stratégiai elemek szekunder nyersanyagokban. Magyarország az uralkodó felfogással szemben ilyen nyersanyag forrásokban nem szegény.

1-2- kötet: korábbi források összegyűjtése, elemzése. 3. kötet Magyarország egyetlen egykori fluorit bányájának földtani, bányászati, ércelőkészítési adatait, ezek korszerű újraértékelését foglalja össze. 4: a geofizikai információ feldolgozás, inverzió alkamazásait mutatja be. 5. kötetben a ritkaföldfémek földtani környezetben jelentkező hazai dúsulásai jelentek meg. 6. kötet az erőművi pernyék felhasználhatóságával, geopolimerré alakításával, illetve geokémiai jellegű stratégiai elemdúsulásaival foglalkozik. 7. kötetben különböző elektronikus hulladékok újrahasznosításáról szóló vizsgálati eredményeket foglalták össze a kutatói csapatok. 8. kötetben illetve a kőzetfeszültségek és a hullámterjedés közötti kapcsolatok, a nyomásfüggő kőzetfizikai modellek kérdéseivel kapcsolatos tanulmányokat tettük közzé. 9. kötetben a stratégia nyersanyagok másodlagos forrásait mutatja be a közreműködő Bay-Logi Intézet kutatói csapata. Az összes kötet szabadon letölthető az alábbi honlapról: www.kritikuselemek.unimiskolc.hu