Da “Cassandra's Legacy”. Traduzione di MR
I minerali stanno finendo: servono quote di estrazione
Di Theo Henckens
Per fare in modo che ci siano a disposizione zinco, molibdeno e antimonio a sufficienza per la generazione dei nostri pronipoti, abbiamo bisogno di una accordo internazionale sulle risorse minerali.
Il molibdeno è essenziale per la produzione di acciai inossidabili di alta qualità, ma al momento il molibdeno viene scarsamente riciclato. Eppure, a meno che il riciclo e il riuso del molibdeno non crescano drasticamente, le riserve estraibili dello stesso sulla Terra finiranno fra circa ottanta anni da adesso. Le riserve estraibili di antimonio, un minerale usato per rendere le plastiche più resistenti al calore, finiranno fra trent'anni.
In oltre un secolo l'uso delle risorse minerarie è aumentato in modo esponenziale con una media del 3-4% annuale. Quanto a lungo si può continuare, date le quantità limitate di risorse minerali nella crosta terrestre?
TENDENZE DELL'ESTRAZIONE ANNUALE DI SEI BENI
Quali materie prime o minerali sono scarsi?
Una scarsità di minerale è espressa come il numero di anni durante i quali la sua quantità estraibile dalla crosta terrestre è sufficiente a soddisfare la domanda prevista. Questo periodo di esaurimento viene stimato dall'uso annuale di tale minerale. Ho calcolato il rapporto fra quantità estraibile e consumo annuale di 65 risorse minerali. Il mio calcolo è basato su ciò che è considerato essere il massimo estraibile dalla crosta terrestre. Queste “Risorse globali estraibili” derivano da uno studio dell'International Resource Panel dell'UNEP (United Nations Environmental Program) del 2011. A proposito dell'uso annuale di risorse minerali ho supposto una crescita annuale del 3% fino al 2050, momento in cui ho supposto che che l'estrazione si stabilizzi. La tavola sotto mostra le prime dieci risorse minerali più scarse.
PRIME DIECI RISORSE MINERALI PIU' SCARSE
Cos'è un tasso di estrazione sostenibile?
Nella mia tesi ho definito un tasso di estrazione sostenibile come segue: “L'estrazione di una risorsa minerale è sostenibile se una popolazione mondiale di nove miliardi di persone possono essere rifornite di una risorsa minerale in un periodo di mille anni, supponendo che l'uso medio per cittadino del mondo sia equamente suddiviso fra i paesi del mondo”. In realtà, il concetto di sostenibilità è applicabile solo ad una attività che può continuare per sempre. Questo naturalmente è arbitrario. Ma 100 anni è troppo poco. In quel caso accetteremmo che i nostri nipoti si dovrebbero confrontare con risorse minerali esaurite.
Una analisi di sensitività rivela che anche se ipotizziamo che le risorse estraibili nella crosta terrestre siano dieci volte più alte dell'ipotesi già ottimistica dell'International Resource Panel dell'UNEP, allora l'uso di antimonio, oro, zinco, molibdeno e renio nei paesi industrializzati dovrebbe comunque essere enormemente ridotto per preservare sufficientemente queste materie prime per le future generazioni. E' così in particolare se vogliamo che queste risorse siano condivise in modo più equo fra i paesi e le persone di quanto non lo siano attualmente. Ci sono anche limiti ambientali ed energetici alla ricerca sempre più profonda e remota di concentrazioni sempre più basse di minerali. Se vogliamo spalmare tutti i periodi di esaurimento nella tavola a 1000 anni, allora si può calcolare che l'estrazione di antimonio dovrebbe essere ridotta del 96%, quella dello zinco del 82%, quella del molibdeno del 81%, quella del rame del 63%, quella del cromo del 57% e quella del boro del 44%. Questo in rapporto alle quantità estratte nel 2010. Queste percentuali di riduzione sono alte. La questione è se questo sia fattibile. Inoltre, se il meccanismo del prezzo non portasse ad una tempestiva e sufficiente riduzione dell'estrazione delle risorse minerali?
Il meccanismo del prezzo fallisce
Si potrebbe supporre che il meccanismo del prezzo generale funzioni: il prezzo di risorse minerali relativamente scarse aumenta più rapidamente del prezzo di risorse minerali relativamente abbondanti.
TENDENZE DEL PREZZO REALE DI MINERALI SCARSI E NON SCARSI NEGLI STATI UNITI 1900-2015*
La mia ricerca chiarisce che il prezzo delle risorse minerali scarse non è aumentato in modo significativamente più veloce di quello dei minerali abbondanti. Nella mia tesi dimostro che, finora, la scarsità geologica dei minerali non ha condizionato le loro tendenze di prezzo. La spiegazione potrebbe essere che il London Metal Exchange sembra programmare per un periodo massimo di soli dieci anni e che le società minerarie prevedono fino a trenta anni. Ma dobbiamo guardare molto più avanti se vogliamo preservare le risorse scarse per le future generazioni.
Alla fine, il prezzo dei minerali più scarsi aumenterà, ma probabilmente non finché le loro riserve non siano quasi esaurite e rimanga poco per le future generazioni.
Le opportunità tecnologiche non vengono sfruttate
Le conclusioni a cui arrivo sono troppo pessimistiche? Dopotutto, quando la situazione si fa disperata, possiamo aspettarci che il riciclo e l'efficienza dei materiali aumenti. Il riciclo di molibdeno può essere fortemente migliorato smantellando selettivamente elettrodomestici, migliorando la selezione di metallo di scarto e progettando prodotti dai quali il molibdeno possa essere facilmente riciclato. Possono essere sviluppati materiali alternativi con le stesse proprietà dei minerali scarsi. L'antimonio come ritardante di fiamma può essere sostituito piuttosto facilmente da altri ritardanti di fiamma. La scarsità alimenterà l'innovazione.
Dal trenta al cinquanta percento dello zinco vien già riciclato dai prodotti a fine vita, ma anche se è tecnologicamente possibile aumentare questa percentuale, questo non succede. Non viene riciclato quasi niente di molibdeno. Il riciclo non aumenta perché il meccanismo del prezzo non funziona per i minerali scarsi. In assenza di pressione di mercato sufficiente, come possono essere stimolate le soluzioni tecnologiche di riciclo e sostituzione?
Cosa dovrebbe succedere?
Io sostengo che ciò che serve è un accordo internazionale: limitando l'estrazione di minerali scarsi in modo graduale, la scarsità verrà aumentata artificialmente – di fatto simulando l'esaurimento e scatenando le forse di mercato. Ciò potrebbe essere fatto determinando una quota annuale di estrazione, a cominciare dai minerali più scarsi. Un tale accordo sulle risorse minerali dovrebbe assicurare l'estrazione sostenibile delle risorse scarse e il diritto legittimo delle future generazioni ad una parte onesta di queste materie prime. Questo significa che l'accordo dovrebbe essere raggiunto sulla riduzione dell'estrazione di risorse minerali scarse, dal 96% per l'antimonio al 82% per lo zinco e al 44% per il boro, in confronto all'uso di questi minerali nel 2010. Di fatto, un tale accordo comporterebbe la messa in pratica dei principi normativi che sono stati concordati molto tempo fa per l'uso sostenibile delle materie prime non rinnovabili come la Dichiarazione di Stoccolma (Nazioni Unite, 1972), la Carta Mondiale per la Natura (ONU, 1982) e la Carta della Terra (UNESCO, 2000). Questi principi di sostenibilità sono stati riconfermati di recente nell'implementazione del rapporto Agenda 21 per lo sviluppo Sostenibile (Nazioni Unite, 2016).
Compensazione finanziaria per i paesi con risorse minerali
I paesi che esportano minerali scarsi saranno riluttanti a ridurre volontariamente l'estrazione, perché perderebbero gli introiti. Dovrebbero pertanto ricevere una compensazione finanziaria. Lo schema di compensazione dovrebbe assicurare che il reddito dei paesi con le risorse non ne soffra. In cambio, i paesi utilizzatori diventeranno proprietari delle materie prime che non vengono estratte, ma rimangono nel sottosuolo. Dovrebbe essere istituito un corpo di supervisione internazionale per l'ispezione, il monitoraggio, la valutazione e la ricerca.
Non è un'idea utopica
Nella mia tesi ho sviluppato come rendere operativi i principi fondamentali per l'estrazione sostenibile delle materie prime, che devono essere concordati in diverse conferenze internazionali e confermati da conferenze successive delle nazioni unite. L'accordo sul clima, che all'inizio si pensava fosse un'idea utopica, è diventato realtà, quindi non c'è ragione per cui l'accordo sulle risorse minerali non dovrebbe seguirlo.
Più del 50% dell'antimonio venduto annualmente viene usato per i ritardanti di fiamma, specialmente per le plastiche di materiali elettrici ed elettronici. Un terzo di questi materiali attualmente contiene antimonio. In aggiunta, più di un quarto dell'antimonio venduto annualmente viene usato nelle batterie al piombo. In linea di principio, l'antimonio nella sua applicazione come ritardante di fiamma più essere in gran parte rimpiazzato da altri tipi di ritardanti di fiamma e le batterie che contengono antimonio possono essere sostituite da batterie che non ne contengono.
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Oro
In aggiunta al suo uso in gioielleria e come titolo per per la cartamoneta, l'oro è particolarmente usato in interruttori di alta qualità, connettori e componenti elettronici.
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Zinco
La principale applicazione dello zinco è come rivestimento su altri metalli per proteggerli contro la corrosione. Altre applicazioni includono l'ottone, grondaie di zinco, pneumatici e come micronutriente nel mangime per suini.
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Molibdeno
Quasi l'80% del volume di molibdeno estratto ogni anno viene usato per produrre acciai inossidabili di alta qualità che vengono usati principalmente in costruzioni esposte a condizioni estreme come alte temperature, acqua salata e agenti chimici aggressivi. Ci sono pochissimi sostituti per le attuali applicazioni del molibdeno e il molibdeno è difficile, anche se non impossibile, da riciclare.
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Renio
Il renio viene usato principalmente in leghe di alta qualità, per permettere loro di sopportare temperature estreme. Viene anche usato nei catalizzatori, per dare alla benzina un numero maggiore di ottani.
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Metalli da terre rare
Le risorse minerali scarse non devono essere confuse con i metalli da terre rare che vengono estratte principalmente in Cina. I metalli da terre rare sono diciassette elementi chimici con nomi esotici, come praseodimio, disprosio e lantanio. Il nome “Terre rare” risale all'inizio del XIX secolo. Le terre rare sono geologicamente non scarse, perlomeno non se si confrontano le loro risorse globali estraibili colo loro attuale uso annuale. Ma naturalmente, questo potrebbe cambiare in futuro.
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Attualmente, il problema dell'esaurimento delle risorse manca completamente dal dibattito politico. Dev'esserci una qualche ragione per cui alcuni problemi tendono a scomparire dalla percezione dell'opinione pubblica man mano che peggiorano. Sfortunatamente, il problema dell'esaurimento non scompare solo perché l'opinione pubblica non se ne interessa. Ho parlato di esaurimento in profondità nel mio libro del 2014 “Extracted” ed ora Theo Henckens aggiorna la situazione con questo post basato sulla sua tesi di dottorato “Gestire la scarsità di materie prime, salvaguardare la disponibilità di risorse minerali geologicamente scarse per le future generazioni” (16 ottobre 2016, Università di Utrecht, Olanda). La tesi completa può essere scaricata tramite il link http://dspace.library.uu.nl/handle/1874/339827. (UB)
I minerali stanno finendo: servono quote di estrazione
Di Theo Henckens
Per fare in modo che ci siano a disposizione zinco, molibdeno e antimonio a sufficienza per la generazione dei nostri pronipoti, abbiamo bisogno di una accordo internazionale sulle risorse minerali.
Il molibdeno è essenziale per la produzione di acciai inossidabili di alta qualità, ma al momento il molibdeno viene scarsamente riciclato. Eppure, a meno che il riciclo e il riuso del molibdeno non crescano drasticamente, le riserve estraibili dello stesso sulla Terra finiranno fra circa ottanta anni da adesso. Le riserve estraibili di antimonio, un minerale usato per rendere le plastiche più resistenti al calore, finiranno fra trent'anni.
In oltre un secolo l'uso delle risorse minerarie è aumentato in modo esponenziale con una media del 3-4% annuale. Quanto a lungo si può continuare, date le quantità limitate di risorse minerali nella crosta terrestre?
TENDENZE DELL'ESTRAZIONE ANNUALE DI SEI BENI
Quali materie prime o minerali sono scarsi?
Una scarsità di minerale è espressa come il numero di anni durante i quali la sua quantità estraibile dalla crosta terrestre è sufficiente a soddisfare la domanda prevista. Questo periodo di esaurimento viene stimato dall'uso annuale di tale minerale. Ho calcolato il rapporto fra quantità estraibile e consumo annuale di 65 risorse minerali. Il mio calcolo è basato su ciò che è considerato essere il massimo estraibile dalla crosta terrestre. Queste “Risorse globali estraibili” derivano da uno studio dell'International Resource Panel dell'UNEP (United Nations Environmental Program) del 2011. A proposito dell'uso annuale di risorse minerali ho supposto una crescita annuale del 3% fino al 2050, momento in cui ho supposto che che l'estrazione si stabilizzi. La tavola sotto mostra le prime dieci risorse minerali più scarse.
PRIME DIECI RISORSE MINERALI PIU' SCARSE
Cos'è un tasso di estrazione sostenibile?
Nella mia tesi ho definito un tasso di estrazione sostenibile come segue: “L'estrazione di una risorsa minerale è sostenibile se una popolazione mondiale di nove miliardi di persone possono essere rifornite di una risorsa minerale in un periodo di mille anni, supponendo che l'uso medio per cittadino del mondo sia equamente suddiviso fra i paesi del mondo”. In realtà, il concetto di sostenibilità è applicabile solo ad una attività che può continuare per sempre. Questo naturalmente è arbitrario. Ma 100 anni è troppo poco. In quel caso accetteremmo che i nostri nipoti si dovrebbero confrontare con risorse minerali esaurite.
Una analisi di sensitività rivela che anche se ipotizziamo che le risorse estraibili nella crosta terrestre siano dieci volte più alte dell'ipotesi già ottimistica dell'International Resource Panel dell'UNEP, allora l'uso di antimonio, oro, zinco, molibdeno e renio nei paesi industrializzati dovrebbe comunque essere enormemente ridotto per preservare sufficientemente queste materie prime per le future generazioni. E' così in particolare se vogliamo che queste risorse siano condivise in modo più equo fra i paesi e le persone di quanto non lo siano attualmente. Ci sono anche limiti ambientali ed energetici alla ricerca sempre più profonda e remota di concentrazioni sempre più basse di minerali. Se vogliamo spalmare tutti i periodi di esaurimento nella tavola a 1000 anni, allora si può calcolare che l'estrazione di antimonio dovrebbe essere ridotta del 96%, quella dello zinco del 82%, quella del molibdeno del 81%, quella del rame del 63%, quella del cromo del 57% e quella del boro del 44%. Questo in rapporto alle quantità estratte nel 2010. Queste percentuali di riduzione sono alte. La questione è se questo sia fattibile. Inoltre, se il meccanismo del prezzo non portasse ad una tempestiva e sufficiente riduzione dell'estrazione delle risorse minerali?
Il meccanismo del prezzo fallisce
Si potrebbe supporre che il meccanismo del prezzo generale funzioni: il prezzo di risorse minerali relativamente scarse aumenta più rapidamente del prezzo di risorse minerali relativamente abbondanti.
TENDENZE DEL PREZZO REALE DI MINERALI SCARSI E NON SCARSI NEGLI STATI UNITI 1900-2015*
I minerali sono stati classificati a seconda della loro scarsità. Le materie prime scarse nella figura sono antimonio, zinco, oro, molibdeno e renio. Le materie prime moderatamente scarse sono stagno, cromo, rame, piombo, boro, arsenico, ferro, nichel, argento, cadmio, tungsteno, e bismuto. I minerali grezzi non scarsi sono alluminio, magnesio, manganese, cobalto, bario, selenio, berillio, vanadio, stronzio, litio, gallio, germanio, niobio, metalli del gruppo del platino, tantalio e mercurio.
La mia ricerca chiarisce che il prezzo delle risorse minerali scarse non è aumentato in modo significativamente più veloce di quello dei minerali abbondanti. Nella mia tesi dimostro che, finora, la scarsità geologica dei minerali non ha condizionato le loro tendenze di prezzo. La spiegazione potrebbe essere che il London Metal Exchange sembra programmare per un periodo massimo di soli dieci anni e che le società minerarie prevedono fino a trenta anni. Ma dobbiamo guardare molto più avanti se vogliamo preservare le risorse scarse per le future generazioni.
Alla fine, il prezzo dei minerali più scarsi aumenterà, ma probabilmente non finché le loro riserve non siano quasi esaurite e rimanga poco per le future generazioni.
Le opportunità tecnologiche non vengono sfruttate
Le conclusioni a cui arrivo sono troppo pessimistiche? Dopotutto, quando la situazione si fa disperata, possiamo aspettarci che il riciclo e l'efficienza dei materiali aumenti. Il riciclo di molibdeno può essere fortemente migliorato smantellando selettivamente elettrodomestici, migliorando la selezione di metallo di scarto e progettando prodotti dai quali il molibdeno possa essere facilmente riciclato. Possono essere sviluppati materiali alternativi con le stesse proprietà dei minerali scarsi. L'antimonio come ritardante di fiamma può essere sostituito piuttosto facilmente da altri ritardanti di fiamma. La scarsità alimenterà l'innovazione.
Dal trenta al cinquanta percento dello zinco vien già riciclato dai prodotti a fine vita, ma anche se è tecnologicamente possibile aumentare questa percentuale, questo non succede. Non viene riciclato quasi niente di molibdeno. Il riciclo non aumenta perché il meccanismo del prezzo non funziona per i minerali scarsi. In assenza di pressione di mercato sufficiente, come possono essere stimolate le soluzioni tecnologiche di riciclo e sostituzione?
Cosa dovrebbe succedere?
Io sostengo che ciò che serve è un accordo internazionale: limitando l'estrazione di minerali scarsi in modo graduale, la scarsità verrà aumentata artificialmente – di fatto simulando l'esaurimento e scatenando le forse di mercato. Ciò potrebbe essere fatto determinando una quota annuale di estrazione, a cominciare dai minerali più scarsi. Un tale accordo sulle risorse minerali dovrebbe assicurare l'estrazione sostenibile delle risorse scarse e il diritto legittimo delle future generazioni ad una parte onesta di queste materie prime. Questo significa che l'accordo dovrebbe essere raggiunto sulla riduzione dell'estrazione di risorse minerali scarse, dal 96% per l'antimonio al 82% per lo zinco e al 44% per il boro, in confronto all'uso di questi minerali nel 2010. Di fatto, un tale accordo comporterebbe la messa in pratica dei principi normativi che sono stati concordati molto tempo fa per l'uso sostenibile delle materie prime non rinnovabili come la Dichiarazione di Stoccolma (Nazioni Unite, 1972), la Carta Mondiale per la Natura (ONU, 1982) e la Carta della Terra (UNESCO, 2000). Questi principi di sostenibilità sono stati riconfermati di recente nell'implementazione del rapporto Agenda 21 per lo sviluppo Sostenibile (Nazioni Unite, 2016).
Compensazione finanziaria per i paesi con risorse minerali
I paesi che esportano minerali scarsi saranno riluttanti a ridurre volontariamente l'estrazione, perché perderebbero gli introiti. Dovrebbero pertanto ricevere una compensazione finanziaria. Lo schema di compensazione dovrebbe assicurare che il reddito dei paesi con le risorse non ne soffra. In cambio, i paesi utilizzatori diventeranno proprietari delle materie prime che non vengono estratte, ma rimangono nel sottosuolo. Dovrebbe essere istituito un corpo di supervisione internazionale per l'ispezione, il monitoraggio, la valutazione e la ricerca.
Non è un'idea utopica
Nella mia tesi ho sviluppato come rendere operativi i principi fondamentali per l'estrazione sostenibile delle materie prime, che devono essere concordati in diverse conferenze internazionali e confermati da conferenze successive delle nazioni unite. L'accordo sul clima, che all'inizio si pensava fosse un'idea utopica, è diventato realtà, quindi non c'è ragione per cui l'accordo sulle risorse minerali non dovrebbe seguirlo.
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AntimonioPiù del 50% dell'antimonio venduto annualmente viene usato per i ritardanti di fiamma, specialmente per le plastiche di materiali elettrici ed elettronici. Un terzo di questi materiali attualmente contiene antimonio. In aggiunta, più di un quarto dell'antimonio venduto annualmente viene usato nelle batterie al piombo. In linea di principio, l'antimonio nella sua applicazione come ritardante di fiamma più essere in gran parte rimpiazzato da altri tipi di ritardanti di fiamma e le batterie che contengono antimonio possono essere sostituite da batterie che non ne contengono.
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Oro
In aggiunta al suo uso in gioielleria e come titolo per per la cartamoneta, l'oro è particolarmente usato in interruttori di alta qualità, connettori e componenti elettronici.
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Zinco
La principale applicazione dello zinco è come rivestimento su altri metalli per proteggerli contro la corrosione. Altre applicazioni includono l'ottone, grondaie di zinco, pneumatici e come micronutriente nel mangime per suini.
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Molibdeno
Quasi l'80% del volume di molibdeno estratto ogni anno viene usato per produrre acciai inossidabili di alta qualità che vengono usati principalmente in costruzioni esposte a condizioni estreme come alte temperature, acqua salata e agenti chimici aggressivi. Ci sono pochissimi sostituti per le attuali applicazioni del molibdeno e il molibdeno è difficile, anche se non impossibile, da riciclare.
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Renio
Il renio viene usato principalmente in leghe di alta qualità, per permettere loro di sopportare temperature estreme. Viene anche usato nei catalizzatori, per dare alla benzina un numero maggiore di ottani.
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Metalli da terre rare
Le risorse minerali scarse non devono essere confuse con i metalli da terre rare che vengono estratte principalmente in Cina. I metalli da terre rare sono diciassette elementi chimici con nomi esotici, come praseodimio, disprosio e lantanio. Il nome “Terre rare” risale all'inizio del XIX secolo. Le terre rare sono geologicamente non scarse, perlomeno non se si confrontano le loro risorse globali estraibili colo loro attuale uso annuale. Ma naturalmente, questo potrebbe cambiare in futuro.
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