Milliárdos kincs rejlik az ipari hulladékhegyekben: brutálisan meggazdagodhat az az ország, amelyik időben lép

A modern gazdaság egyik legfontosabb alapanyagai a ritkaföldfémek. Ez a kifejezés olyan kémiai elemeket takar, amelyek nélkülözhetetlenek a modern elektronikai ipar, a zöld technológiák és a hadiipar számára. Bár a nevük azt sugallja, hogy szűkösek, valójában több kontinensen is jelentős készletek találhatók belőlük - erről nemrég bővebben is írtunk egy cikkünkben.

Nem csoda tehát, hogy a körülöttük kialakult geopolitikai verseny az elmúlt években látványosan felerősödött. Ez a 17 elem (köztük a diszprózium, az ittrium vagy a szkandium), nélkülözhetetlenek az elektromos autók motorjaihoz, a szélturbinák nagy teljesítményű mágneséhez, az akkumulátorokhoz és számos katonai technológiához. A modern ipar egyik csendes alaprétegét adják. Nem azért stratégiai jelentőségűek, mert fizikailag ritkák, hanem mert kitermelésük és feldolgozásuk technológiaigényes, költséges és erősen koncentrált.

Mint azt korábbi cikkünkben hangsúlyoztuk, a globális értéklánc ma döntően Kínához kötődik: a kitermelés jelentős része, a feldolgozás túlnyomó többsége ott történik. Ez olyan függőségi helyzetet teremtett, amely az Egyesült Államokban és Európában is nemzetbiztonsági kérdéssé vált.

EZ IS ÉRDEKELHET

Ezért őrül meg Trump ennyire az ukrán kincsektől: sokkoló, amit rejteget keleti szomszédunk

A ritkaföldfémek egy nagyon specifikus, 17 kémiai elemből álló csoport, amelyek nemcsak rendkívül ritkák a Föld kérgében, hanem számos iparág számára is létfontosságúak.

Az amerikai politikai diskurzusban megjelent a stratégiai készletezés gondolata, és új lelőhelyekhez való hozzáférés lehetősége is felmerült. A vita azonban alapvetően abból a feltételezésből indul ki, hogy a ritkaföldfémekhez csak hagyományos bányászattal lehet hozzájutni.

Eközben a kutatás egy másik irányba fordult: lehet, hogy a szükséges anyagok már most is rendelkezésre állnak, csak nem érc formájában, hanem hulladékként.

Egy kísérlet a természet eszközeivel

A University of Vienna laborjában Alexander Bismarck és Mitchell Jones olyan kísérleteket végeznek, amelyek első látásra inkább biológiai érdekességnek tűnnek, mint iparpolitikai áttörésnek. Gombákat növesztenek ritkaföldfémekkel dúsított közegben, hogy megfigyeljék, képes-e a micélium, vagyis a gombák finom, hálószerű gyökérzete ezeket az elemeket felvenni és felhalmozni. A koncepció neve mycomining, vagyis gombabányászat - a kutatás menetéről a BBC számolt be bővebben nemrég egy cikkében.

Mint írják, a gombák rendkívül alkalmazkodó szervezetek. Sötétben is növekednek, gyorsan terjednek, és képesek olyan környezetben is megélni, ahol más élőlények nem. A bioremediáció, azaz szennyezett területek élő szervezetekkel történő megtisztítása régóta ismert módszer. Az újdonság itt az, hogy a tisztítás nem pusztán környezetvédelmi cél, hanem erőforrás-visszanyerés is lehet. A betakarított gombabiomasszából égetéssel vagy más feldolgozással kinyerhetők a felhalmozott fémek.

A módszer ma még kísérleti fázisban van, és a koncentrációk alacsonyabbak, mint ami az ipari hulladékoldatokban mérhető. A kérdés tehát elsősorban még nem az, hogy a gombák kiváltják-e a hagyományos bányászatot, hanem az, hogy képesek-e kiegészítő forrást biztosítani, különösen a szennyezett ipari területeken.

Ha igen, akkor a környezeti kármentesítés és a nyersanyag-ellátás egyetlen folyamatban kapcsolódhat össze. Ez a gondolat önmagában is paradigmaváltást jelent, mert a hulladék és a szennyezés nem pusztán teherként, hanem potenciális erőforrásként jelenik meg.

EZ IS ÉRDEKELHET

Óriási zöld gazdasági fordulat közeleg: egyre többen fektetik be így a pénzüket

A kritikusok gyakran vetik fel, hogy a fenntarthatóság és a profit nehezen fér össze. A valóság ennél sokkal árnyaltabb.

A hulladékhegyek mint rejtett lelőhelyek

A radikálisabb változást azonban nem feltétlenül a biológiai módszerek, hanem az ipari hulladék újraértelmezése hozhatja. Az Egyesült Államok területén több millió tonna szénhamu és vörösiszap halmozódott fel az elmúlt évtizedekben. A szén elégetése során a ritkaföldfémek nem semmisülnek meg, hanem a hamuban koncentrálódnak. Hasonló a helyzet a bauxit feldolgozásakor keletkező vörösiszappal, amelyben bizonyos elemek koncentrációja jóval meghaladja a földkéreg átlagát.

A University of Texas at Austin kutatói szerint a szénhamu-lerakókban található ritkaföldfémek összértéke milliárdos nagyságrendű lehet. Ez azt jelenti, hogy az Egyesült Államok területén már most létezik egy mesterségesen koncentrált készlet, amelyhez nem kell új bányát nyitni, nem kell új tájat felforgatni. A kérdés inkább az, hogy gazdaságosan és környezetileg elfogadható módon ki lehet-e nyerni ezeket az anyagokat.

A Rice University kutatója, James Tour és csapata a flash joule heating nevű eljárással kísérletezik. A módszer lényege, hogy az anyagot rövid időre extrém magas hőmérsékletre hevítik elektromos áram segítségével, majd a célzott elemeket kémiai úton leválasztják. Az eljárás energiaigénye alacsonyabb lehet, mint a hagyományos ércfeldolgozásé, ráadásul mobil berendezésekkel is működtethető. A technológia még nem tökéletes, különösen a kémiailag hasonló ritkaföldfémek egymástól való szétválasztása jelent kihívást, de az irány egyértelmű: a kitermelés helyett visszanyerés.

Közben vállalati oldalon is elindult a mozgás. Az ElementUSA olyan eljárásokat fejleszt, amelyek savas és oldószeres extrakcióval próbálják kinyerni a ritkaföldfémeket vörösiszapból és más ipari hulladékokból. A cél nem pusztán az ellátásbiztonság növelése, hanem olyan speciális elemek visszanyerése is, mint a szkandium, amely könnyűfém-ötvözetekben csökkentheti a repülőgépek tömegét és így az üzemanyag-fogyasztást.

Geopolitikai következmények és európai perspektíva

Ha a hulladékból történő visszanyerés ipari léptékben működőképessé válik, az alapjaiban formálhatja át a ritkaföldfémek geopolitikáját. A jelenlegi vita arról szól, ki fér hozzá új lelőhelyekhez, és hogyan lehet csökkenteni a kínai dominanciát. Egy sikeres hulladék-alapú stratégia azonban részben kiiktathatja ezt a kitettséget. Nem szünteti meg teljesen, de csökkenti a külső függést, és nagyobb mozgásteret ad a nemzeti iparpolitikának.

Európa számára ez különösen fontos kérdés. Az unió jelentős mértékben importra szorul, miközben saját területén is találhatók ipari melléktermékek, meddőhányók és vörösiszap-tározók. A probléma nem a teljes hiány, hanem az, hogy ezek a készletek eddig környezeti teherként szerepeltek a mérlegben. A technológiai fejlődés lehetővé teheti, hogy erőforrássá váljanak. Ez egyszerre jelentene iparpolitikai, környezetvédelmi és stratégiai előnyt.

Jelenleg viszont ott tartunk, hogy a hulladék, ezen belül is különösen a műanyag-újrahasznosítás Európában soha nem látott válságba sodródott: üzemek zárnak be, beruházások tűnnek el, a kontinens pedig egyre kiszolgáltatottabbá válik az olcsó ázsiai importnak. A hulladékban rejlő lehetőségek kihasználásában tehát nem jár jelenleg élen Európa. Pedig a ritkaföldfémek története nem csupán a bányák és nagyhatalmak története lehetne.

A következő évtizedben eldőlhet, hogy a hangsúly a föld mélyéről a felszínre, illetve a geopolitikai alkukról a technológiai innovációra helyeződik-e át. Ha a hulladék valóban új lelőhellyé válik, akkor a ritkaföldfémekért folytatott verseny kevésbé a területi kontrollról, és inkább az ipari alkalmazkodóképességről fog szólni.

Ebben az értelemben a kérdés már nem az, hol találunk új bányát, hanem az, hogy képesek vagyunk-e újraértelmezni azt, amit eddig értéktelen mellékterméknek tekintettünk.