Det store dilemma: Et fossilfrit samfund kræver øget minedrift
Men konflikt, geopolitiske spændinger og øget efterspørgsel kan skabe flaskehalse i metalproduktionen og forsinke den grønne omstilling.
minedrift-chile

Det stigende behov for minedrift skyldes, at vi er blevet flere mennesker på planeten, og at vi gennemsnitligt set er blevet rigere og dermed forbruger mere. (Foto: Shutterstock)

Det stigende behov for minedrift skyldes, at vi er blevet flere mennesker på planeten, og at vi gennemsnitligt set er blevet rigere og dermed forbruger mere. (Foto: Shutterstock)

Metaller og mineraler er fundamentet for ethvert samfund.

I de tidlige samfund var det flint, jern og kobber. I vores moderne højteknologiske samfund er det litium, kobolt, nikkel og de sjældne jordarters metaller, såsom neodymium, der holder det hele kørende.

Du behøver bare at se dig om i dit eget hjem eller kigge ud på gaden for at få øje på materialer og produkter, der er startet i en mine langt væk fra Danmark.  

Aluminiummet i din mobiltelefon stammer for eksempel oftest fra Chile, kobberet i dine ledninger fra Vestafrika og det meste jern til stål kommer fra Australien. Men selv noget så lavpraktisk som vinduer, mursten og beton er startet med sand, ler og grus fra en grusgrav eller et kalkbrud i Danmark.

Hvis ikke man kan dyrke de råmaterialer, vi anvender i samfundet - så som træ, bomuld og så videre - så kommer det med andre ord fra en mine et sted ude i verden.

Og behovet for minedrift har aldrig været større, end det er i dag.

Skal vi i mål med den grønne omstilling, kræver det nemlig langt flere metaller og mineraler, end vi udvinder i dag.

Genbrug løser ikke problemet

Det stigende behov for minedrift skyldes til dels, at vi er blevet flere mennesker på planeten. Men det er faktisk primært fordi, vi gennemsnitligt set er blevet markant rigere. Dermed forbruger vi også flere ressourcer.

Råstoffer-i-samfundet

Figuren her viser, hvor vi finder råstofferne i vores omgivelser. (Kilde: Kullberg et al. (2020))

Hvert enkelt menneske forbruger altså flere metaller per person end tidligere.

Desuden kræver avancerede teknologiske produkter, at vi anvender langt flere forskellige metaller. Tag for eksempel din smartphone, der typisk indeholder over 50 forskellige grundstoffer.

Men kan vi så ikke bare genbruge dem, tænker du måske?

Det er lettere sagt end gjort.

De fleste moderne teknologiprodukter er nemlig så komplicerede, at de er meget vanskelige at genanvende, simpelthen fordi de indeholder en pærevælling af mange forskellige metaller, der ikke er lette at adskille igen.

Som at skille kaffe og mælk 

Det svarer til, at man bliver bedt om at adskille kaffe og mælk, når de er blandet sammen i koppen.

Det vil både være omkostningsfuldt at bruge energi og kemikalier på at separere metallerne fra hinanden, og i visse tilfælde har vi endnu ikke teknologien til at gøre dette effektivt og på stor skala (se figuren nedenfor).

Tag eksempelvis de mange litiumbatterier, vi bruger til elbiler. Med den nuværende teknologi er vi nødt til at opbevare dem på ubestemt tid i depoter, indtil vi opfinder teknologien til at nedbryde og genanvende materialerne.

Det betyder, at metallet er låst i teknologien i hele deres levetid, og derfor må der konstant nye metaller til for at dække den markante opskalering i antallet af vindmøller og elbiler.

Figuren viser det periodiske system og procentdel af genanvendelighed. (Kilde: Graedel et al. (2011))

Hvor grøn er den grønne omstilling?

Det er altså dyrt, for ikke at sige teknologisk umuligt, at separere metallerne fra hinanden igen, når et produkt har udtjent sin levetid. Det betyder, at vi ikke bare kan genanvende os til den grønne omstilling.

Mens alle er enige om de positive aspekter af vindmøller, solceller og elbiler, er det de færreste, der er klar over, at der faktisk skal rigtig mange metaller – og dermed minedrift – til, for at vi kan implementere den grønne omstilling på global skala.

Alle disse grønne teknologier kræver nemlig helt nye metal- og mineralforekomster i en hidtil uhørt skala.

Der er især stigende behov for det, man kalder kritiske metaller. Det er metaller, som både er vigtige for samfundet, og som industrien kan have svært ved at få nok af. Det er eksempelvis sjældne metaller som platinum og osmium, men også metaller, der traditionelt set ikke har været behov for (eksempelvis gallium og indium).

Derfor skal man til at starte helt nye mineprojekter, og det tager ofte mange årtier, før man rent faktisk fra udvundet metallerne fra minen.

Vi mangler en plan for at møde efterspørgslen

Det betyder også, at den grønne omstilling har en mindre grøn side, da minedrift har ry for at være en beskidt branche, som kan skade lokalmiljøet. Det er der utallige eksempler på, og der er helt klart plads til forbedringer.

Figuren viser de markante stigninger i behovet for metaller. (Kilde: Watari et al. (2020))

Det ændrer dog ikke ved det faktum, at der vil være et kraftigt stigende behov for at åbne nye miner. I hvert fald hvis vi skal imødekomme den stigende efterspørgsel på metaller som for eksempel litium, nikkel, kobolt, kobber og de sjældne jordarters metaller, som den grønne omstilling medfører (se figuren).

Mulige løsninger kunne være:

  • Krav om ekstern miljømonitorering
  • Et depositum, der kan dække genetablering af naturen efter endt produktion (selv hvis selskabet skulle gå konkurs)
  • Involvering af lokal arbejdskraft under regulerede forhold

Er der metaller nok?

Lægger vi den enorme efterspørgsel sammen med vores manglende evne til at genanvende metaller, kunne man spørge, om vi kommer til at løbe tør for kritiske metaller?

Det korte svar er nej.

Det skyldes, at vi kontinuerligt finder helt nye forekomster og bliver bedre til at udnytte forekomster med lavere metalkoncentrationer, end man hidtil har været villig til at udvinde.

Vi kan således imødekomme den stigende efterspørgsel gennem innovation i efterforskningen af forekomster, ved at inddrage helt nye værtsbjergarter og ved at udvinde fra dybere miner.

Forsinkelser i industrien og geopolitiske spændinger

Problemet er i højere grad, at minebranchen er global, og at forskellige regioner dominerer produktionen af hvert deres metal.

Størstedelen af vores kobolt kommer for eksempel fra den centrale del af Afrika, litium kommer fra Mexico, nikkel fra Indonesien og de sjældne jordarters metaller kommer primært fra Kina.

Det betyder, at lokale konflikter eller globale geopolitike spændinger kan påvirke adgangen til kritiske metaller.

Dertil kommer, at værdikæden bag produktionen af de endelige produkter er karakteriseret af et komplekst netværk. Det kan også føre til flaskehalse i distributionen, som vi har set eksempler på under coronapandemien.

Her opstod flaskehalse med alt fra værnemidler og medicin til byggematerialer og mikrochips, men også i forhold metaller som jern, kobber, nikkel og kobolt.

Fakta
Om Forskerzonen

Denne artikel er en del af Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler deres forskning, viden og holdninger til et bredt publikum – med hjælp fra redaktionen.

Forskerzonen bliver udgivet takket være støtte fra vores partnere: Lundbeckfonden, Aalborg Universitet, Roskilde Universitet og Syddansk Universitet.

Forskerzonens redaktion prioriterer indholdet og styrer de redaktionelle processer, uafhængigt af partnerne. Læs mere om Forskerzonens mål, visioner og retningslinjer her.

Metaller som politisk middel

Problemet er meget konkret for de sjældne jordarters metaller, hvor Kina dominerer hele værdikæden lige fra minedrift til forarbejdning og produktion af den teknologi, der kræver disse metaller.

Metaller kan med andre ord bruges til at lægge politisk pres på lande, der er afhængige af import til implementering af den grønne omstilling eller til produktion af våbenteknologi som for eksempel moderne kampfly.

Helt aktuelt kan man desuden nævne, at Ukraine har Europas største forekomster af uran, jern, titan og mangan, hvilket måske er med til at forklare Ruslands interesse i landet.

Sanktioner mod Rusland gør nikkel dyrt

Et andet aktuelt eksempel på geopolitisk påvirkning af den grønne omstilling er krigen i Ukraine og sanktionerne mod Rusland.

I Sibirien findes nogle af verdens største forekomster af nikkel. Det er essentielt for produktionen af stål, men måske mere kritisk i produktionen af højeffektive litium-ion batterier til elektriske biler.

Sanktionerne mod Rusland fik kortvarigt nikkelprisen til at eksplodere, og selv efter den har fundet et mere rimeligt leje, ligger prisen stadig væsentligt over, hvad den var før krigen.

Det er et godt eksempel på, hvor flygtige metalpriserne kan være – og vi kan komme til at underestimere de reelle omkostninger ved grønne løsninger, efterhånden som efterspørgslen på kritiske metaller stiger og øger konkurrence om dem.

Grøn energi kører på metaller

Sat lidt på spidsen, så går vi fra at være et samfund, der forbruger fossile brændstoffer for at dække samfundets energibehov, til et samfund, der forbruger metaller til sol- og vindenergi, samt til elektrificering af transportsektoren.

Med andre ord: Hvis vi vil have den grønne omstilling, er vi også nødt til at acceptere, at det vil kræve mere minedrift fremover.

Det er vigtigt at erkende dette, så vi kan tale åbent om betydningen af minedrift og få implementeret bedre regulering og inddragelse af lokalbefolkningen, både af hensyn til miljø og arbejdsforhold.

Mere information og offentlig debat er en nødvendighed

Det første skridt i den grønne omstilling må altså være anerkende de her reelle problemstillinger og planlægge derefter. Ellers risikerer vi at møde en stopklods, hvis ikke metalforsyningen bliver taget alvorligt.

Videnskab.dk har tidligere gjort opmærksom på problemstillingen angående metaller og den grønne omstilling i en fremragende artikel om emnet, som kan findes her.

Desuden kan interesserede læsere finde detaljeret information hos Videnscenter for mineralske råstoffer og materialer (MIMA). Her har geologerne Per Kalvig og Jakob Keiding blandt andet forfattet en lang række rapporter, der afdækker konkrete problemer med forsyningen af alt fra sand og grus til de sjældne jordarters metaller.

 
Bedre sortering, alternative metaller og forbrugerpres

Man kan hurtigt miste modet, når man tænker på de enorme udfordringer, som blev skitseret ovenfor. Men alligevel er der håb forude.

For det første er der et kæmpe potentiale i at blive bedre til at sortere og genanvende metaller. Desuden er der nogle lavthængende frugter i at forbedre de processer, som har potentiale til at udvinde kritiske metaller fra elektronikskrot. Dermed kan man lave ’urban mining’ for at få en reel cirkulær økonomi.

En anden løsning for industrien kunne være at anvende alternative metaller. Hvis man kan erstatte de kritiske metaller med andre, som eventuelt har et større potentiale for genanvendelse, uden at gå på kompromis med egenskaberne, vil det være et skridt på vejen.

Men der er også ting, man kan gøre som individ, for at mindske metalforbruget.

For eksempel bør man beholde sine elektroniske apparater så længe som overhovedet muligt.

Vi kan desuden støtte firmaer, der gør en indsats for at producere deres produkter i moduler, som gør det lettere at reparere og genanvende funktionelle dele af dem.

Forbrugerne kan dermed presse på for at elektronikproducenter eksempelvis lægger vægt på sådanne principper om bæredygtighed i højteknologi.

Alle må bruge og viderebringe Forskerzonens artikler

På Forskerzonen skriver forskere selv om deres forskning. Vi mener, det er vigtigt, at alle får mulighed for at læse om forskning fra forskerens egen hånd.

Alle må derfor bruge, kopiere og viderebringe Forskerzonens artikler udfra følgende enkle krav:

  • Det skal krediteres: 'Artiklen er oprindelig bragt på Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler'. Hvis artiklen bringes på web, skal der linkes til artiklen på Forskerzonen.
  • Artiklen må ikke redigeres og skal bringes i fuld længde (medmindre andet aftales med forskeren).
  • Du skal give forskeren besked om, at du genpublicerer.
  • Artikler, som er oversat fra The Conversation, skal have indsat en HTML-kode til indsamling af statistik i bunden. HTML-koden finder du i den originale artikel på The Conversations hjemmeside ved at klikke på knappen "Republish this article" ude til højre, derefter klikke på 'Advanced' og kopiere koden. Du finder linket til artiklen på The Conversation i bunden af Forskerzonens oversatte artikel. 

Det er ikke et krav, men vi sætter pris på, at du giver os besked, hvis du publicerer vores indhold (undtaget indhold fra The Conversation). Skriv til redaktør Anders Høeg Lammers på ahl@videnskab.dk.

Læs mere om Forskerzonen i Forskerzonens redaktionelle retningslinjer.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte, døde og vaccinationer i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med over en halv million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk