Критична сировина: короткий лікбез для власників надр

Природні ресурси, як і гроші, мають тільки одну неприємну властивість – властивість закінчуватися, а у випадку з надрами  «вичерпуватися». Світові запаси мінеральної сировини відчутно зменшуються, тоді як попит на деякі корисні копалини навпаки – росте і росте. Саме через такий стрімкий інтерес, насамперед, до окремих покладів, в світі з’явилася нова категорія надр – це   “критична сировина”. Цим матеріалом НАДПУ розпочинає серію публікацій, завдяки яким Ви познайомитесь з цікавим світом «матеріалів майбутнього» – групи мінералів, які матимуть найбільший попит в найближчі 30 років. 

Історія появи “критичної сировини” 

Давайте розберемося, за якими критеріями та чи інша сировина потрапляє до категорії привілейованого статусу із позначкою «критична». Методологія виокремлення «критичної сировини» розроблена ще у 2008 році в США і вона побудована на трьох таких ознаках: 1) можливість заміщення іншим видом сировини; 2) функціональна незамінність; 3) ризик поставок. Це фактично ті маркери, які дозволяють говорити про ту чи іншу корисну копалину з приставкою «критична».

“В Європі першу доповідь щодо критичної сировини, куди було включено 14 мінералів, опублікували у 2011 році. Протягом наступних років модернізувалася політика щодо сталого надрокористування всередині Союзу. В 2017 світ побачив першу методологію щодо призначення сировині статусу «критичної», а в січні  2018 році – доповідь щодо перспектив відновлюваної промисловості в ЄС. Логічним завершенням цього процесу стало створення ERMA – промислового альянсу в цій галузі, де сформулювали більш деталізоване визначення «критичної сировини»” – розповів у коментарі НАДПУ старший радник з питань політики проєкту ЄС “Новий Кодекс України про надра” Володимир Головатенко.  

Зі слів Володимира Головатенка, критична сировина в ЄС – це в першу чергу та сировина, яка є не лише економічно та стратегічно важливою для європейської економіки, але, в першу чергу та, виробництво якої пов’язане з високим ризиком поставок. Матеріали, які використовуються в «зелених» технологіях, побутовій електроніці, охороні здоров’я, сталеплавильній промисловості, оборонному комплексі, дослідженні космосу та авіації, є не лише критично важливими для ключових галузей промисловості та майбутнього застосування, а й для стійкого функціонування європейської економіки.

Важливо зауважити, що ці матеріали вважаються дефіцитними, а тому класифікуються як „критичні”,  оскільки:

• Вони мають суттєве економічне значення для ключових галузей європейської економіки, таких як побутова електроніка, екологічні технології, автомобільна, аерокосмічна, оборонна, медична та сталева промисловість.
• Вони мають високі ризики для ланцюгів постачання через високу частку імпорту та високий рівень концентрації критичної сировини в окремих країнах
• Для них не вистачає актуальних (життєздатних) замінників через надзвичайно унікальні та стійкі властивості цих матеріалів для теперішніх, а також майбутніх кейсів застосувань.

У 2020 році Єврокомісія випустила інформаційний бюлетень, в якому був представлений список з 30 корисних копалин (серед них наявні в Україні титан, літій, марганець, графіт, берилій тощо), що є або стануть  критично важливими для європейської економіки.

«Критична сировина»  є особливо важливою для мегасекторів промисловості ЄС та для широкого кола комерційних та державних програм: екологічна технологія, телекомунікації, дослідження космосу, аерофотографування, авіація, медичні прилади, мікроелектроніка, транспорт, оборона та інші високотехнологічні товари та послуги. Як результат, промисловість ЄС, навколишнє середовище та якісний, сучасний спосіб життя залежать від доступу та використання цих важливих сировинних матеріалів”, – резюмує Володимир Головатенко. 

Щоб створити сучасний літак, потрібно близько 80 металів. Серед них можна виділити критично рідкісні метали, важливі для високотехнологічної промисловості: вісмут, кобальт, літій, галій, германій, іридій, літій, паладій, платина.

Ресурси, яких не вистачить усім 

Які основні тенденції використання металів існують сьогодні? З одного боку, у виробництво металів включається все більше країн, з іншого – відбувається монополізація виробництва деяких з них: найбільша частка у Китаю. Він виробляє 50% всіх металів, перш за все призначених для високотехнологічної промисловості, при тому, що його населення становить 19% населення Землі. Апетити економіки ростуть, відповідно зростає і споживання металів. Як зауважує Ксенія Оринчак, щорічне виробництво олова, до прикладу, збільшилося за останні роки на 21%, а галію – в 29 разів.

“Розвиток технологій, викликаний боротьбою зі зміною клімату, також потребуватиме значного зростання споживання металів – до 20 гігатонн через кілька років. Так, розвиток відновлюваної енергетики викличе зростання споживання алюмінію, кобальту та інших металів, які необхідні для будівництва вітряних турбін, на 300%, сонячних батарей – на 200%, пристроїв для накопичувачів енергії – на 1000%. До чого це може призвести, ми можемо побачити на прикладі міді”, – зауважує виконавча директорка НАДПУ Ксенія Оринчак.

Як зауважує Ксенія Оринчак, мідь споживається з незапам’ятних часів, але довгі роки зростання її виробництва становило в середньому 3% в рік. Водночас, все категорично змінилося в останні роки,  з 2013 по 2017 рік вироблено стільки міді, скільки було вироблено за всю історію людства.

“Очікується, що після 2030 року виробництво міді різко знизиться через вичерпання ресурсів. І, скажімо, ренію, дуже важливого матеріалу, вистачить приблизно на той же термін”, – стверджує Ксенія Оринчак. 

Тепер же постає логічне питання: як забезпечити постійно зростаюче населення Землі металами, при ще більшому зростанні їх споживання? Як забезпечити ресурсами досягнутий рівень життя і поліпшити його завдяки досягненням науки і техніки?

Хто контролює ринок критичних металів? 

Глобальний ринок рідкоземельних металів зростає швидкими темпами. За останні 50 років його обсяг збільшився у 25 разів (з 5 тис. т до 125 тис. т в рік). Головними сферами застосування РЗМ є: випуск магнітів (22% від обсягу споживання РЗМ), різних конструкційних матеріалів (близько 19%), сучасних каталізаторів для нафтохімії (18%), а також – високоякісної оптики і скла, і приладів на їх основі (близько 15%).  Основні перспективні і швидкозростаючі області застосування РЗМ пов’язані з виробництвом гібридних автомобілів, вітроенергетичних турбін, оборонної, телекомунікаційної, комп’ютерної і телевізійної техніки, автокаталізаторів і каталізаторів для крекінгу нафти, лазерів, надпровідників і паливних елементів, металургійної продукції з унікальними властивостями.

Ключовими споживачами РЗМ є країни-лідери світової економіки: Китай (54%), Японія і Південна Корея (24%), країни Європи (в основному Німеччина і Франція, 13%), США (8%). Зараз зарубіжний ринок рідкоземельної продукції досить насичений і пропозиція стійко перевищує попит, що обумовлено слабко передбачуваною поведінкою на світовому ринку Китайської Народної Республіки, як головного експортера.  До пандемії коронавірусу прогнозувалося, що до 2021 року обсяг світового попиту на РЗМ зросте ще в 1,5-2 рази і досягне 185-200 тис. т на рік. Пропозиція на ринку РЗМ, ймовірно, як і раніше буде перевищувати попит, проте це буде відбуватися шляхом надлишку лантану, церію та інших легких РЗМ. Своєю чергою, середні і важкі лантаноїди (самарій, європій, гадоліній, диспрозій, тербій, гольмій, ербій, тулій, а також ітербій, лютецій і ітрій) залишаються дефіцитними і навіть гостродефіцитними.

Запаси РЗМ за даними Геологічіої служби США (USGS). Джерело: euronews

До недавнього часу 97% рідкоземельних елементів вироблялося в Китаї, при цьому він контролював до 42% світових запасів. Саме  домінантна позиція КНР на цьому ринку і обумовила інтенсифікацію розробки нового курсу ЄС на власне забезпечення себе цим типом сировини.

Використовуючи переваги сировинної бази, відсутність жорстких вимог і низькі витрати, китайські виробники РЗМ протягом 10-15 років поставляли РЗМ на глобальний ринок за демпінговими цінами. Як наслідок, ціни на РЗМ скоротилися в 2-4 і більше разів (в залежності від ліквідності того чи іншого РЗМ). Це призвело до закриття РЗМ-виробництв за межами Китаю через нерентабельність (половину концентратів металів і отриманих в ході їх первинного перероблення сумішей китайці відправляли на сепараторні заводи в розвинених країнах).

Розвинуті країни при цьому робили ставку на виробництво найбільш складної та якісної дорогої продукції з використанням РЗМ. Після тактичної перемоги Китай локалізував на своїй території повний технологічний ланцюжок РЗМ-виробництв (карбонати, оксиди і індивідуальні метали, а також готові вироби з РЗМ) і тим самим забезпечує доступ до ринків кінцевої продукції з високою доданою вартістю, що поставляється для власних потреб, а також на експорт країнам з розвиненими високотехнологічними галузями (США, Японія та ін.). Це виглядає навіть не стільки як продумана стратегія, скільки  як логічний напрямок розвитку китайської економіки, де праця цінується все дорожче і де все сильніше проявляються ресурсні, транспортні та екологічні обмеження.

З огляду на те, що продукція з використанням рідкоземельних матеріалів переважно має стратегічний та оборонний характер, про що неодноразово заявляв Пентагон та оборонне відомство Японії, серед урядів цих країн існує чітка стратегія про організацію спільних виробництв у третіх країнах (японська Sumimoto в Казахстані, Індії та В’єтнамі. У листопаді 2012 року був запущений завод з виробництва концентратів РЗМ SARECO, планується створення заводу з розділення РЗМ і виробництва магнітів. Південна Корея в особі державної компанії KORES бере участь в освоєнні РЗМ-родовищ в ПАР. Країни ЄС укладають угоди про співпрацю з країнами – виробниками РЗМ (Німеччина в 2012 році підписала угоду з Казахстаном і Монголією), а також виділяють банківські гарантії на постачання РЗМ.

Мапа об’єктів критичної інфраструктури ЄС, де поки що немає України. Джерело: Єврокомісія

Фокусування на розвідці, а не лише споживанні 

Для цілої низки критично важливих металів (галій, селен, телур, ванадій, рідкісні землі церієвої групи, вісмут, кадмій і цілий ряд інших) світові запаси взагалі адекватно не оцінені, кажуть експерти.

«Річ у тому, що ці метали зустрічаються в природі в трьох видах: у вигляді власних мінералів, у вигляді домішок в інших мінералах або в складі кристалічних структур інших мінералів. Визначення запасів останніх двох груп, як правило, недостовірні, тому що вони вимагають спеціальних методів підрахунку запасів і аналізу форм знаходження цих металів в рудах», – зауважує Ксенія Оринчак.

Виконавча директорка профільної Асоціації пояснює, що у світі немає жодного родовища кобальту, галію, індію, родію, германію, селену, телуру або ренію. Їх джерелами служать мідні, алюмінієві, цинкові і залізні руди. Зміст попутних металів в різних рудах може відрізнятися на порядки, тому кількісний вихід продукту прогнозувати дуже важко. Навіть якщо ви точно знаєте, скільки в світі видобуто міді, це не означає, що можна точно розрахувати тоннаж попутного молібдену, а тим більше ренію, що отримується, в свою чергу, з молібденових руд.

Прогнозоване виробництво літію в світі. Прогноз до 2030 року.  Джерело: Statista

Cеред геологів панує думка, що основний шлях вирішення цього виклику – відкриття нових родовищ. Другий – вдосконалення технологій збагачення і отримання металів. Третій – рециклінг, тобто повторне вилучення металів. І четвертий – витяг металів з техногенних відходів. Так  на думку академіка Бортнікова, надра Землі містять значно більші обсяги металевих запасів, ніж вважається. Тому що більшість відкритих родовищ виходили на поверхню і лежали поблизу неї, тоді як багато родовищ утворилися на глибинах до двох-трьох кілометрів, це так звані сліпі родовища, відкриття яких  тільки почалося в останні роки.

Тому необхідно розробляти технології, які дозволяли б відкривати глибинні родовища. Важливим джерелом рідкісних металів повинні стати відвали ГЗК. Не треба забувати і про ресурси Світового океану. Наприклад, за оцінками фахівців, запасів міді в океані може вистачити на шість тисяч років.

Джерело: https://bit.ly/3mGM1z0