Rozwój odnawialnych źródeł energii oraz elektromobilności widoczny w wielu krajach oznacza, że zapotrzebowanie na miedź będzie rosnąć. Nie tylko dzisiaj miedź odgrywa istotną rolę. Jak to wyglądało w przeszłości? Jaka perspektywa rysuje się przed tym czerwonym metalem?
Miedź istnieje od wieków, poza tym jedna z epok nie bez przyczyny nosi jej imię. Epoka miedzi trwała od około 4500 do 3500 p.n.e., kiedy ludzie zaczęli szeroko używać miedzi do produkcji narzędzi rolniczych i budowlanych, a także broni. Kiedy, być może przypadkowo wymieszano cynę z miedzią, odkryto nowy materiał, nawet mocniejszy od miedzi. W ten sposób narodziła się era brązu, choć kluczem była miedź.
Wpływ miedzi jednak pozostał silny przez wieki. Dzięki jej właściwościom – ciągliwości, elastyczności, miedź była wykorzystywana w starożytnych egipskich wodociągach. Obecnie z powodzeniem stosujemy ją w instalacjach wodno-kanalizacyjnych i grzewczych.
Z kolei odporność miedzi na korozję sprawiła, że Rzymianie wykorzystali ją do pokrycia dachu Panteonu i dlatego także tysiące nowoczesnych budynków ma miedziane dachy. Doskonała przewodność (ustępująca tylko srebru) oznacza, że Cu zawsze była najlepszym przewodnikiem. Miedź jest standardowym materiałem wykorzystywanym do instalacji elektrycznych i kluczem do nowoczesnego wytwarzania energii. Miedź jest bowiem stosowana w elementach fotowoltaiki, silnikach elektrycznych czy w elementach turbin wiatrowych.
Transformacja energetyczna
Globalne zmiany w energetyce, definiowane jako przejście od systemu zdominowanego przez skończoną (głównie opartą na paliwach kopalnych) energię do systemu wykorzystującego większość źródeł odnawialnych, będzie miało pewien wpływ na wykorzystanie miedzi. Bez wątpienia będziemy potrzebować więcej miedzi niż obecnie używamy. Wynika to przede wszystkim z faktu szerokiego zastosowania miedzi w wielu systemach odnawialnych źródeł energii oraz elektromobilności.
Technologie wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych, w szczególności instalacje wiatrowe, oceaniczne i słoneczne, wymagają dużej ilości miedzi. Instalacja 1 MW pozyskiwanej z morskiej energii wiatrowej wymaga około 6 ton miedzi. Instalacja fotowoltaiczna wymaga około 4 ton / 1 MW, znacznie więcej niż elektrownia opalana olejem (1,1 tony / 1 MW) lub elektrownia jądrowa (0,7 tony / 1 MW).
Dodatkowo zmieniający się system energetyczny będzie również wymagał większych inwestycji w infrastrukturę przesyłową i dystrybucyjną. To otwarta droga do większego wykorzystania miedzi w sieciach, transformatorach, energoelektronice. Dodatkowo warto mieć na uwadze, że typowy średni pojazd elektryczny, na przykład, zawiera około 50-60 kg miedzi, w porównaniu z około 20 kg miedzi w aucie napędzanym silnikiem spalinowym.
Poza tym miedź jest wykorzystywana przy produkcji pomp ciepła, systemach automatyzacji budynków czy przy magazynowania energii. Łącząc wszystkie te zastosowania szacuje się, że do 2050 r. dodatkowy łączny popyt w UE obejmie około 20 mln ton miedzi [1]. Chociaż bezwzględna kwota zapotrzebowania jest rozłożona na 35 lat, oznacza średni roczny wzrost zapotrzebowania na miedź o około 14% w stosunku do obecnego poziomu popytu w UE.
Wszelkie liczby wskazujące na ilość miedzi dostępnej na świecie opierają się na koncepcji rezerw i zasobów:
• Rezerwy miedzi to złoża, które zostały odkryte, ocenione i ocenione jako opłacalne; wynoszą one 720 milionów ton [2].
• Zasoby miedzi są znacznie większe, ponieważ obejmują już odkryte rezerwy oraz przewidywane niewykorzystane złoża oparte na badaniach geologicznych. Szacuje się, że przekraczają one 5 000 milionów ton [3].
Innymi słowy, dostępnych jest wiele zasobów miedzi na pokrycie zwiększonego zużycia miedzi w związku z transformacją energetyczną.
Jednak dane te nie dają pełnego obrazu, ponieważ istnieje kluczowa właściwość miedzi, która również musi być wzięta pod uwagę i która prawdopodobnie odegra znaczącą rolę w transformacji energetycznej.
Miedź nadaje się w 100% do recyklingu
Atutem miedzi jest to, że jest to jeden z nielicznych materiałów, które można wielokrotnie poddawać recyklingowi bez utraty wydajności. Nie ma również żadnej różnicy w jakości miedzi pochodzącej z recyklingu (produkcja wtórna) i wydobytej miedzi (produkcja podstawowa).
Recykling miedzi jest również energooszczędny i wymaga do 80-90% mniej energii niż produkcja pierwotna. W ciągu ostatniej dekady około połowa rocznego wykorzystania miedzi w UE pochodziła ze źródeł pochodzących z recyklingu (i wzrasta).
Szacuje się, że dwie trzecie z 550 milionów ton miedzi produkowanej od 1900 r. nadal znajduje zastosowanie w produkcji [3]. Ta ogromna ilość miedzi zawarta w różnorodnym zakresie zastosowań końcowych odpowiada około 20 lat produkcji wydobywczej.
Miedź nie jest kobaltem ani indem …
… ani nie jest tantalem czy niobem. Te i do 27 innych elementów zostały oznaczone przez Komisję Europejską jako krytyczne surowce. To metale, które są wykorzystywane w zaawansowanych technologiach, ale które jednocześnie są podatne na polityczne lub ekonomiczne impulsy, które mogą mieć wpływ na ich dostępność, cenę, itp. Obszary zastosowania i rynek zaopatrzenia tych metali dla użytkowników końcowych uległy w ostatnich dziesięcioleciach dużym zmianom. Wpłynęły one znacząco na ceny surowców lub wzbudziły obawy o przyszłość zaawansowanych technologii, które są od nich zależne.
Miedź nie jest takim surowcem, biorąc pod uwagę jej zasoby i możliwość recyklingu, prawdopodobnie nigdy nie będzie w grupie tzw. surowców krytycznych. Miedź jest sprzedawana na giełdach w Londynie i w innych miejscach, gdzie jej cena podlega mechanizmom rynkowym, a nie naciskom politycznym.
Co więcej, zapasy miedzi są rozmieszczone w wielu regionach świata, w związku z tym nie są zależne od żadnego konkretnego kraju ani gospodarki, podczas gdy rezerwy wielu pierwiastków rzadkich są często zlokalizowane w ograniczonej liczbie krajów. Może to prowadzić do niestabilności cen i problemów związanych z bezpieczeństwem dostaw.
Podsumowanie
Nawet ze zwiększonym zapotrzebowaniem na miedź w związku z transformacją energii, zasoby miedzi na ziemi, w połączeniu ze 100% możliwością recyklingu, pokazują obfitość miedzi dla wszystkich obecnych i przyszłych zastosowań. Miedź jest metalem, który dzięki swoim właściwościom jest bardzo pożądany w nowoczesnych technologiach i OZE. Dodatkowo miedź łatwo podlega recyklingowi. Na pytanie czy posiadamy wystarczająca ilość miedzi na transformację energetyczną – odpowiedź brzmi pozytywnie.
ZOBACZ TAKŻE:
ElectroMobility Poland sprawdziła czego oczekują kierowcy od polskiego samochodu elektrycznego
Samochody spalinowe będą stopniowo wypierane przez auta elektryczne
Prawie 12 proc. Polaków realnie rozważa zakup samochodu elektrycznego
- Benefits and Impacts of the Energy Transition for the Copper Industry, CREARA Analysis, September 2016
- U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, February 2017
- http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es400069b
