ΕΦΣΥΝ: Το νέο πολιτισμικό Χρυσάφι: Οι δυνατότητες για «αστική εξόρυξη»

Οι «αναπτυγμένες» χώρες όπως για παράδειγμα η Γερμανία, είναι μεγάλοι καταναλωτές πρώτων υλών, αλλά για πολλές σημαντικές μεταλλικές πρώτες ύλες και βιομηχανικά ορυκτά εξαρτώνται σχεδόν εξ ολοκλήρου από τις εισαγωγές. Έτσι οι πολίτες της στις αστικές περιοχές περιβάλλονται από μεγάλες ποσότητες πολύτιμων υλικών. Γιατί, λοιπόν, να μην αξιοποιηθούν οι τεράστιες πηγές πρώτων υλών που έχουν δημιουργήσει οι ίδιοι και που βρίσκονται στο κατώφλι ή στους αποθηκευτικούς χώρους τους;

 Το λεγόμενο ανθρωπογενές απόθεμα είναι ένα απόθεμα ουσιών που δημιουργήθηκε από ανθρώπινες δραστηριότητες. Αυτά περιλαμβάνουν κτίρια γραφείων ή κατοικιών, οχήματα, ανεμογεννήτριες, ψυγεία, πλυντήρια ρούχων και υπολογιστές. Η ανακύκλωση και η ανάκτηση πρώτων υλών από το ανθρωπογενές απόθεμα ονομάζεται αστική εξόρυξη.

Μια ερευνητική ομάδα από το Öko-Institut, το ifeu και το ifu του Αμβούργου υπολόγισε τώρα πόσο μεγάλο είναι και πόσο θα γίνει το ανθρωπογενές απόθεμα στη Γερμανία και έδωσε μια πρόβλεψη για το ρεαλιστικό δυναμικό δευτερογενών πρώτων υλών από την αστική εξόρυξη μέχρι το έτος 2040.

Για πρώτη φορά μετρήθηκε η ανθρωπογενής εναπόθεση μετάλλων. Η ερευνητική ομάδα ανέλυσε τις ροές υλικών και τις διαδρομές ανακύκλωσης επτά μετάλλων και κραμάτων και χαρτογράφησε τις δυνατότητές τους για αστική εξόρυξη. Για το σκοπό αυτό, οι επιστήμονες ανέπτυξαν ένα μοντέλο υπολογισμού, συνέλεξαν δεδομένα και συζήτησαν τα αποτελέσματα σε εργαστήρια με εμπειρογνώμονες. Στόχος είναι να δημιουργηθεί μια συστηματική βάση γνώσεων για την αστική εξόρυξη, ώστε να μπορέσει να αναπτυχθεί περαιτέρω η κυκλική οικονομία σε μια οικονομία ροής υλικών με εξοικονόμηση πόρων.

Χαρτογραφήθηκαν τα παρακάτω βασικά και ειδικά μέταλλα:

1. Αλουμίνιο (μη σιδηρούχο μέταλλο)

2. Μαγνήσιο (μη σιδηρούχο μέταλλο)

3. Ψευδάργυρος (μη σιδηρούχο μέταλλο)

4. Κασσίτερος (μη σιδηρούχο μέταλλο)

5. Ανοξείδωτος χάλυβας (μη σιδηρούχο μέταλλο)

6. Ορείχαλκος (κράμα)

7. Μαγνητικά υλικά νεοδυμίου-σιδήρου-βορίου/σπάνιες γαίες (κράμα)

Εκτός από το αλουμίνιο, τα ανθρωπογενή αποθέματα θα αυξηθούν κατά το ένα τρίτο περίπου τα επόμενα 20 χρόνια μέχρι το 2040 και το ίδιο θα συμβεί και με την εκροή τους. Ωστόσο, οι ποσότητες ανακύκλωσης θα εξελιχθούν επίσης ανάλογα. Μόνο οι απώλειες υλικών μέσω της ανακύκλωσης δεν αυξάνονται συγκριτικά χάρη στις συνεχώς ακριβέστερες διαδικασίες.

Το πόσες δευτερογενείς πρώτες ύλες – που ονομάζονται επίσης ανακυκλώσιμα υλικά – μπορούν να κερδηθούν στο μέλλον, εξαρτάται από:

• – ποιο είναι το αποτέλεσμα, δηλαδή η ποσότητα και η ποιότητα των ανακτημένων πρώτων υλών,
• – πόσο υλικό χάνεται κατά την ανακύκλωση.
• – Και πόσες μη επεξεργασμένες ποσότητες εξάγονται .

Το ερώτημα που τίθεται στην έρευνα: Ποιες ιδιότητες πρέπει να επιτευχθούν για να χρησιμεύσουν ως υποκατάστατο των πρωτογενών υλικών και επίσης πού θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν επιπλέον ανακυκλώσιμα προϊόντα ή δευτερογενείς πρώτες ύλες.

Αποτελέσματα

Εξετάζεται μόνο η ροή των βασικών και ειδικών μετάλλων: ανοξείδωτος χάλυβας, ορείχαλκος, ψευδάργυρος, κασσίτερος, αλουμίνιο, μαγνήσιο και σπάνιες γαίες σε μαγνήτες (μαγνήτες νεοδυμίου-σιδήρου-βορίου). Οι ακόλουθοι εννέα τομείς τροφοδοτούν το ανθρωπογενές απόθεμα μετάλλων π.χ. στη Γερμανία:

• τεχνικά αγαθά στις κατασκευές κτιρίων (κατοικιών και μη), π. χ. κιγκλιδώματα, ανελκυστήρες, μεταλλικά παράθυρα
• – κινητά αγαθά σε κτίρια (χωρίς ηλεκτρικές συσκευές), π. χ. μαχαιροπήρουνα, μεταλλικά γλυπτά, μεταλλικές βαλίτσες
• – κινητά αγαθά σε κτίρια (ηλεκτρικές συσκευές), π. χ. ηλεκτρονικοί υπολογιστές, smartphones, μηχανήματα κουζίνας
• – Εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, π. χ. ανεμογεννήτριες, ανθρακικοί σταθμοί, φωτοβολταϊκοί σταθμοί
• – Δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, π. χ. γραμμές υψηλής τάσης, συμπεριλαμβανομένων πυλώνων ή υπόγειων καλωδίων
• – Οχήματα, π. χ. αυτοκίνητα, φορτηγά, τρένα, πλοία
• – Κυκλοφοριακή υποδομή, π. χ. προστατευτικές μπάρες, κιγκλιδώματα γεφυρών, φωτεινοί σηματοδότες
• – Βιομηχανικές εγκαταστάσεις, π. χ. στήλες απόσταξης, δεξαμενές από ανοξείδωτο χάλυβα
• – Μηχανήματα, π. χ. εκσκαφείς, γερανοί, ελασματουργεία.

 Οι διαδρομές ανακύκλωσης για τα διάφορα αγαθά και τα μέταλλα που περιέχουν αυτά, ποικίλλουν.

 Η διαδρομή ανάκτησης αρχίζει με τα απόβλητα από τις αποθήκες εμπορευμάτων.

1. Το πρώτο βήμα είναι η συλλογή της ροής μετάλλων, το οποίο διακρίνεται σε επεξεργασία, εξαγωγή και μονάδα αποτέφρωσης αποβλήτων (MVA). Σε αυτό το βήμα λαμβάνουν χώρα διάχυτες απώλειες του 5% (κτίρια, υποδομές) έως 20% (ηλεκτρικές συσκευές). Η εξαγωγή ολόκληρων αγαθών αφορά κυρίως τα οχήματα και τα μηχανήματα: κυμαίνεται από 0% για τα κτίρια και τις υποδομές έως 60% για τα οχήματα. Η αποτέφρωση αποβλήτων (MVA) είναι σχετική με κινητά αγαθά όπως μαχαιροπήρουνα και ηλεκτρικές συσκευές. Ανάλογα με το μέταλλο, η απόδοση της επεξεργασίας σκωρίας (υπολείμματα από την αποτέφρωση) κυμαίνεται από 0% για τον κασσίτερο έως 56% για το αλουμίνιο, τον ανοξείδωτο χάλυβα, τον ορείχαλκο
2. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, τα υλικά διαχωρίζονται σε μεμονωμένα μέταλλα ή μείγματα μετάλλων. Εδώ χρησιμοποιούνται τεχνολογίες τεμαχισμού που έχουν σημαντικό αντίκτυπο, ιδίως για τα οχήματα και τα κινητά αγαθά. Οι απώλειες κυμαίνονται από 1% για τον κασσίτερο από ανεμογεννήτριες έως 75% για τον κασσίτερο από οχήματα.
3. Η εξαγωγή επεξεργασμένων θραυσμάτων ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό, από 0% για τον ορείχαλκο έως 95% για τον ανοξείδωτο χάλυβα. Οι διεργασίες ανάκτησης για συγκεκριμένα μέταλλα δείχνουν απόδοση 65% για τον κασσίτερο και 95% για τα άλλα μέταλλα. Παραδείγματα: το χυτήριο χαλκού για ορείχαλκο, όπου ανακτώνται τόσο ο χαλκός όσο και οι ενώσεις ψευδαργύρου, το χαλυβουργείο και το ελασματουργείο για γαλβανισμένα προϊόντα, η ανάκτηση μαγνησίου στην ανακύκλωση κράματος αλουμινίου, όπου ανακτάται το κράμα και όχι το μέταλλο χωριστά. Από αυτούς τους μετασχηματισμούς υπολογίζονται οι ποσότητες μετάλλων στους τρεις τόπους υπολείματος – εξαγωγή, ανακύκλωση και απώλειες. Η εξαγωγή ροών μετάλλων – σε οποιαδήποτε μορφή – από τα ανθρωπογενή αποθέματα σημαίνει στις περισσότερες περιπτώσεις ότι η ανακύκλωση των μετάλλων πραγματοποιείται σε (ευρωπαϊκές) χώρες του εξωτερικού.

Το απόθεμα μετάλλων

Το απόθεμα των επιμέρους μετάλλων ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό, καθώς εξαρτάται από τους τομείς εφαρμογής. Ενώ ο πολυχρησιμοποιημένος ανοξείδωτος χάλυβας κατά το αρχικό έτος 2015 με 94 εκατομμύρια τόνους καταλαμβάνει την πρώτη θέση στα εξεταζόμενα μέταλλα/κράματα, τα αποθέματα κασσίτερου (67. 000 τόνοι το 2015) και μαγνητικού υλικού νεοδυμίου-σιδήρου-βορίου (λίγο κάτω από 34. 000 τόνους το 2015) είναι τα δύο μικρότερα. Ο κασσίτερος, για παράδειγμα, χρησιμοποιείται κυρίως στα ηλεκτρονικά και ως αποθεματικό μέταλλο , ενώ τα νεοδύμιο-σίδηρος-βόριο- μαγνητικό υλικό χρησιμοποιούνται κυρίως σε μόνιμους μαγνήτες για ηλεκτροκινητήρες και γεννήτριες. Οι ταχέως αυξανόμενες εφαρμογές στις ηλεκτρονικές συσκευές, την ηλεκτροκίνηση καθώς και τις ανεμογεννήτριες θα προκαλέσουν ισχυρή αύξηση του αποθέματος μέχρι το 2040. Το απόθεμα θα διπλασιαστεί για κασσίτερο και θα τριπλασιαστεί για τα μαγνητικά υλικά- νεοδύμιο-σίδηρο-βόριο. Το απόθεμα των άλλων υλικών έχει σε μεγάλο βαθμό σταθεροποιηθεί και αυξάνεται με το μέσο ρυθμό ανάπτυξης της οικονομίας που είναι περίπου 2% ετησίως και περίπου 50% σε βάθος 25ετίας.

Δεν είναι μόνο το ανθρωπογενές απόθεμα όλων των εξεταζόμενων μετάλλων/κραμάτων που αυξάνεται στη Γερμανία μεταξύ 2015 και 2040. Οι ροές όγκου για ανακύκλωση αυξάνονται επίσης. Έτσι, οι δυνατότητες για αστική εξόρυξη θα γίνουν πολύ μεγαλύτερες από ό,τι σήμερα.

Εκτός από την άμεση έξοδο, είναι πάνω απ’ όλα σημαντικό ποιες διαδρομές ακολουθούν οι ροές. Κάθε μέταλλο έχει διαφορετική διαδρομή ανακύκλωσης και κατανέμεται διαφορετικά μεταξύ των χώρων αποθήκευσης.

Ωστόσο, σε απόλυτες ποσότητες, η ανακύκλωση αλουμινίου στη Γερμανία ξεχωρίζει ιδιαίτερα. Προς το παρόν δεν υπάρχουν κατάλληλες διαδρομές ανάκτησης ή δομή ανάκτησης για τις σπάνιες γαίες. Στο μέλλον, ωστόσο, το δυναμικό αυτό μπορεί σίγουρα να αυξηθεί.

Πηγή: Zivilisationsgold: Erstmals Potenzial fürs Urban Mining bis 2040 kartiert – Öko-Institut e.V.: Blog (oeko.de)