Digitalt i Europa: Råstofferne i informations- og kommunikationsteknologien

Indholdsfortegnelse

  • Resumé af casestudiet
  • Definitioner
    • Hovedbegreber
  • Miljøpåvirkninger relateret til råstofindvinding og raffinering til fremstilling af IKT-komponenter
    • Produktionsproces
    • Mineraler har udover miljøpåvirkningerne sociale og geopolitiske påvirkninger
    • Miljøpåvirkninger
  • Ekspertens synspunkt
  • De miljømæssige konsekvenser af den voksende knaphed på sjældne metaller og jordarter: en fælde, der skal undgås for enhver pris
  • Konklusion
  • Anbefalinger til en digital udvikling, der er kompatibel med Green Deal

Resumé af casestudiet

Hvor paradoksalt det end kan se ud ved første øjekast, forårsager de selv samme grønne teknologier, som er grundlaget for energiomstillingen og den digitale omstilling, selv store miljøpåvirkninger, hovedsageligt i fremstillingsfasen. Selvom hele informations- og kommunikationsteknologi branchen eller ikt-sektoren kun tegner sig for en lille del af den stigende efterspørgsel efter sjældne metaller og sjældne jordarter, er ikt meget afhængig af disse ikke-fornybare råmaterialer. En meddelelse fra Europa-Kommissionen i september 2020 understreger, at “efterspørgslen efter sjældne jordarter, som anvendes i permanente magneter, f.eks. til elektriske køretøjer, digitale teknologier eller vindgeneratorer, kan ganges med 10 i 2050”. (1) Spørgsmålet om afhængighed af metaller og sjældne jordarter er derfor dobbelt for EU og påvirker både dets miljøansvar og dets geopolitiske strategi. Casestudiet har til formål at forklare, hvilke metaller og sjældne jordarter, som ikt er afhængig af, samt miljøpåvirkningerne af de råmaterialer, der bruges i ikt-udstyr, samt udarbejde anbefalinger, der kan hjælpe EU med at blive mere modstandsdygtig over for mulige fremtidige mangelkriser, reducere sin afhængighed samt sikre en bæredygtig digital transformation.

Nøgletal for mineralforbrug
i) Permanente magneter: Dysprosium, Neodymium, Praseodymium, Samarium; De resterende sjældne jordarter er:: Yttrium, Lanthanum, Cerium, Promethium, Europium, Gadolinium,
Terbium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium ; European Commission, Communication from the commission to the European Parliament, the council, the European economic and the committee of the regions, Critical Raw Materials Resilience: Charting a Path towards greater Security and Sustainability, 2020.
ii) OECD, Global Material Resources Outlook to 2060: Economic Drivers And Environmental Consequences, 2019.
iii) European Commission, Study on the EU’s list of Critical Raw Materials, Final Report, 2020.

Definitioner

Hovedbegreber

  • Råmaterialer brugt i ikt: Det mest sofistikerede forsyningskædesystem i menneskehedens historie er det, der tjener til fremstilling af hardwarekomponenter (2). De råmaterialer, der bruges i ikt, er alle ikke-fornybare materialer. Nogle af dem, såsom aluminium, kulstof og jern, er til stede i meget store mængder på jorden, men for at fremstille kernekomponenterne til ikt-enheder er også de sjældne metaller og de sjældne jordarter essentielle.
  • Knappe metaller: I modsætning til metaller som jern, kobber, zink, aluminium og bly er de knappe metaller mindre udbredte i jordskorpen. Eksempelvis er der i gennemsnit 2.650 gange mindre gallium end jern i jorden (3). Fra de mest til de mindst talrige er de knappe metaller: gallium, beryllium, germanium, kviksølv, sølv, indium, palladium, vismut, platin, guld, osmium, rhodium, iridium, ruthenium, tellur, rhenium.
  • Sjældne jordarter: De er identificeret som sjældne, fordi det er usædvanligt at finde dem i store koncentrationer i jordskorpen. Sjældne jordarter har meget ensartede egenskaber. ”I sjældne tilfælde findes de sammen i aflejringer. I modsætning til et grundstof som guld forekommer naturlige sjældne jordarters aflejringer aldrig som rene metaller, men er bundet i mineraler af mindre værdi, hvilket gør udvinding udfordrende.” (4) De er en gruppe på 17 næsten ikke-adskillelige, skinnende, sølvhvide, bløde tungmetaller: cerium, neodym, lanthan, yttrium, scandium, praseodym, samarium, gadolinium, dysprosium, erbium, ytterbium, europium, holmium, terbium, lutium, lutium. promethium.
  • Karakteristika for de knappe metaller, der adskiller dem fra andre metaller:
    • Der blev produceret cirka 240.000 tons sjældne jordarter i 2020, mens der blev produceret 2.228.000.000 tons jern samme år (ca. 9.300 gange mere end sjældne jordarter).
    • Sjældne metaller kan ofte findes de samme steder som mange metaller i jordskorpen, men i meget små portioner (f.eks. er der 1.200 gange mindre neodym og så meget som 2.650 gange mindre gallium end jern) (5).
    • De har enestående egenskaber, der er ideel til ydeevnen af ​​moderne it-udstyr og udstyr til energiomstilling, hvoraf den primære er deres magnetiske kapacitet.
  • Ikke-jernholdige metaller: De fleste metaller i en bærbar computer er ikke-jernholdige metaller, såsom aluminium, kobber, tin, nikkel, guld, sølv, lithium, palladium eller platin.
  • Kobber: Anvendes i trykte kredsløb, men også i mange elektroniske komponenter på grund af dets fremragende elektriske ledningsevne og meget gode varmeledningsevne.
  • Kobolt: En vigtig bestanddel af lithium-ion- eller lithium-ion-polymer-batterier. Lithium-ion cobalt-batterier er i øjeblikket dem med den største kapacitet til at lagre energi pr. masseenhed. En rapport fra FFC offentliggjort i 2018 forudsiger, at “under gennemsnitlige forhold vil efterspørgslen vokse med 64.000 tons i 2030.” Selvom det er muligt at substituere kobolt med andre metaller (såsom nikkel), fastslår samme rapport, at “substitution ikke vil være nok til at løse ubalancen på mellemlangt sigt”. (6)
  • Nikkel: Nikkel bruges hovedsageligt til batterier til elektriske køretøjer, men kan også findes i mange andre nikkelmetalhydridbatterier (NiMH), såsom betalingsterminaler, flyelektronik, adgangskontrol og en lang række digitalt udstyr. Nikkel er også et af de vigtigste legeringselementer i rustfrit stål. FFC forudser, at “den globale efterspørgsel efter nikkel vil stige med 2,6 Mt i 2040 fra kun 92 kt i 2020” alene for bilindustriens elektrificering, hvilket betyder, at den globale efterspørgsel vil blive ganget med 28 på 20 år. Inden for EU27 forudser den samme rapport, at “nikkelefterspørgslen fra bilsektoren vil stige med 543 kt fra 17 kt i 2020”, hvilket betyder, at EU27 – efterspørgslen vil blive ganget med 32 på 20 år. (7)
  • Guld: Anvendes i elektriske kontakter og som anti-korrosions- og antioxidationslag på trykte kredsløb på grund af dets stabilitet samt gode elektriske og termiske ledningsevne.
  • Lithium: I 2020 var den overvejende anvendelse af lithium produktionen af ​​lithium-ion-batterier både til elektriske køretøjer (EV’er) og bærbar elektronik (smartphones, tablets, bærbare computere, tilsluttede objekter osv.), som repræsenterede 65 procent af dets brug i 2019. (8)
Nogle ikke-udtømmende eksempler på IKT-komponenter i vores enheder.
Source: Ingénieurs sans frontières, composition of a smartphone: https://www.systext.org/sites/all/animationreveal/mtxsmp/#/7 (last retrieved: 08/06/2021)

Miljøpåvirkninger relateret til råvareudvinding og raffinering til fremstilling af IKT-komponenter

Udstyret til lagring, transmission og behandling af data kaldes almindeligvis hardware. I øjeblikket er IKT i stigende grad baseret på et væld af hardwareenheder, der bliver mere og mere komplekse og diverse. For at forstå miljøpåvirkningerne af råvareudvinding og raffinering til ikt, er det nødvendigt at huske, at de råmaterialer, der bruges til ikt, er ikke-fornybare og dermed ikke bare tilgængelige på lagre m.m. Det er også vigtigt at huske på, at produktionsprocessen for udvinding og raffinering af metaller er langt fra neutral ud fra et miljømæssigt synspunkt.

1. Produktionsprocessen

2. Mineraler har udover miljøpåvirkningerne sociale og geopolitiske konsekvenser

I mange tilfælde sker udvindingen af ​​mineraler uden ordentlig beskyttelse af arbejderne. I nogle tilfælde, som f.eks. kobolt udvindingen i Den Demokratiske Republik Congo, graver omkring 200.000 arbejdere uden noget beskyttelsesudstyr samt lider af lunge- og hudsygdomme. (9)

I minerne arbejder også børn, hvilket jævnligt fordømmes af menneskerettigheds NGO’er. I december 2019 annoncerede sammenslutningen International Rights Advocates (IRA) indgivelsen af ​​en klage mod flere transnationale virksomheder som Alphabet (moderselskabet til Google), Apple, Dell, Microsoft og Tesla, anklaget for medvirken til dødsfald af fjorten børn i de congolesiske koboltminer. (10)

Metaller som tin, wolfram, tantal og guld er ofte resultatet af konflikter, korruption, ulovlig udnyttelse og børnearbejde. (11) I en rapport offentliggjort i 2016 erklærede FN’s ekspertgruppe om Congo, at guld “giver den største økonomiske fordel til væbnede grupper” (12) og fastslår, at i 2010, “i Kivu-provinserne i Congo, næsten hver mineforekomst [blev] kontrolleret af en militær gruppe” (13). Det blev illustreret i den danske dokumentar “Blood in the Mobile”, produceret i 2010 af Franck Piasecki Poulsen. (14)

3. Miljøpåvirkninger

Udvinding og raffinering af metaller og sjældne jordarter til fremstilling af de komponenter, der bruges til ikt, bidrager til alvorlige miljøskader. I 2016 var industriel minedrift og malmforarbejdning nummer to på listen over verdens værste forureningsproblemer, lige efter genbrug af brugte blybatterier og før blysmeltning. (15)

Omfanget af truslerne fra minedrift mod biodiversiteten er stadig underdokumenteret: det meste af litteraturen fokuserer faktisk på de direkte og on-site påvirkninger af mineraludvindingsaktiviteter (16), mens påvirkningerne på biodiversiteten og på de regionale (17) ) og selv den globale skala (18) er knap så dokumenteret.

“I dag viser dataene et truende misforhold mellem verdens stigende klimaambitioner og tilgængeligheden af kritiske mineraler, der er afgørende for at realisere disse ambitioner.”
Dr Fatih Birol
IEA administrerende direktør

a) Human toksicitet

Den første af disse påvirkninger er toksicitet og mere specifikt human toksicitet. (19) Faktisk er mennesker, der arbejder med udvinding og raffinering af malme, direkte udsat for det metalstøv, som de indånder og indtager dagligt i meget høje koncentrationer. Alligevel er det ikke kun dem, der arbejde direkte med mineraler i mineindustrien, der bliver udsat: Hele befolkningen flere miles rundt om en mine er udsat for en øget risiko for kræftdødelighed. Det viste en undersøgelse offentliggjort i 2012 udført i Europa, hvor mineindustrien er reguleret af direktivet om integreret forureningsforebyggelse og -kontrol og den europæiske forordning om udledning og overførsel af forurenende stoffer. (20) I forhold til de sjældne jordarter har disse grundstoffer den særlige karakter, at de findes i jordskorpen i forbindelse med radioaktive malme (thorium) og uran), hvilket gør dem endnu mere farlige at behandle. Udsættelse for radioaktivt affald kan føre til tandtab, luftvejsproblemer, kræft og endda død. I mange mineområder er antallet af kræftsygdomme og dødeligheden eksploderet. (21) (22)

b) Luft-, jord- og flodforurening

De fleste af minerne anvender overfladeudgravning (23), hvilket har den konsekvens, at metalpartiklerne efterlades i det fri, blæst af vinden og skyllet væk af regnen, afhængigt af regional hydrologi. (24) Metallerne kan derfor spredes både lokalt og over lange afstande, hvilket forværrer forureningen i byerne og risikoen for dødelighed blandt befolkningerne og har også betydelige konsekvenser for forureningen af ​​vandveje og afgrøder nær minerne, (25) ( 26) med øget risiko ved raffinering.
Spørgsmålet om metalmalm er mere komplekst end med sten-, sand- eller grusminedrift, fordi disse metaller skal for at kunne bruges behandles med kemiske reagenser. Som følge heraf kan metaludvinding producere meget mere alvorlig forurening end udvinding af byggematerialer samt frigive kviksølv, arsen eller cyanid. (27)

Udtrykket “økologisk rygsæk” bruges nogle gange i litteraturen til at beskrive mængden af ​​affald, der udvindes fra jorden for at adskille de små mængder af værdifuldt materiale, som er til stede i den. Mængden af ​​affald afhænger af det udvundne mineral, men for metaller overstiger affaldet nettoproduktionen væsentligt. For 1 ton kobber genereres der f.eks. 450 tons affald, for nikkel 597 tons og for guld 1.069.000 tons. (28)

I mange tilfælde er der ikke noget marked for dette affald. Mens mængden af ​​affald er et af de problemer, som offentlige myndigheder, producenter og beboere støder på, er et andet problem, at affaldsstrømme ofte er kemisk reaktive: kemisk forurening opstår, fordi reagenser frigives til miljøet under forarbejdning eller oxidation som følge af at de udsættes for ilt. Udvaskningsprocessen, som består i at omdanne værdifulde metaller til opløselige salte, mens urenhederne forbliver uopløselige, bruges ofte til sjældne jordarter (29) eller metaller som guld, fordi det kræver mindre energi og ikke forårsager gasformig forurening; det har imidlertid betydelige ulemper som bl.a. produktion af store mængder giftigt spildevand, enten stærkt surt eller alkalisk.

1 ton nikkel genererer 597 tons affald.

I Ghana, tidligere kendt som Guldkysten, resulterer udvindingen af guld, bauxit og mangan, som bruges til ikt-komponenter, “i negative miljøpåvirkninger i floder og vandløb gennem frigivelse af spildevand såsom kviksølv, arsen og faste suspensioner.” (31) Det har vist sig, at kviksølvudledninger i vandområder også fører til de-iltning og død for vandorganismer og deres levesteder, hvilket i sidste ende reducerer populationen (kviksølv bruges til at raffinere guldamalgam). (32) Minedrift påvirker også økosystemer og fører til tab af vegetation, hvilket ofte resulterer i masseskovning, tab af jordens frugtbarhed og produktivitet samt massiv erosion. I Kina, som er verdens største producent af 28 mineralressourcer, er omkring 80 procent af vandet fra underjordiske brønde uegnet til forbrug, og 10 procent af kinesisk agerjord er forurenet med tungmetaller (33), hvilket svarer til overfladearealet af et land på størrelse med Grækenland. (34) (35)

c) Hydrisk stress (36)

En af de mest betydningsfulde effekter af produktionen af ​​metaller til IKT er hydrisk stress. Det skyldes, at minedrift bruger store mængder vand, primært til mineralforarbejdning, støvdæmpning, gylletransport og medarbejdernes behov. For eksempel bruges der omkring 84.210 liter vand til at udvinde 1 ton kobber. (37) I de fleste minedrifter kommer vandet fra grundvand, vandløb, floder og søer eller gennem kommercielle vandforsyningsleverandører. Minerne er ofte placeret i områder, hvor der i forvejen er knaphed på vand, hvilket forværrer vandbelastningen i disse områder. (38) Men vandforsyning er ikke det eneste problem: i forbindelse med underjordisk minedrift skal vandet pumpes ud af mineområdet. Det kan føre til udtømning af overfladevand samt forurening af lokale floder. På grund af manglende offentliggjorte data om vand fra virksomhederne, er det stadig vanskeligt at finde pålidelige oplysninger for at få en fuldstændig idé om vandforbruget ved udvindingen ved minedrift. Vanddataene fra virksomhedernes bæredygtighedsrapporter viser dog, at tilbagetrækninger er meget afhængige af det udvundne metal og malmkvaliteten. (39)

Dræning af syreminer påvirker de omgivende vandressourcer, da sulfidmineralerne i rest klipperne reagerer med vandet og ilten i overflademiljøet, hvilket fører til dannelsen af ​​svovlsyre, som igen opløser salte og tungmetaller, som er giftige for akvatiske økosystemer. Da fremtidig produktion vil komme fra malme af stadig lavere kvalitet, vil vandforbruget pr. produceret metalenhed være en udfordring, ligesom drivhusgasemissioner, fast affald og andre forurenende stoffer.

d) Udledning af drivhusgas

Minedrift, forarbejdning og transport er også store udledere af drivhusgasser: lige fra udgravningen af mineraler til transport og forarbejdning er store mængder indbygget energi (40) (brændstof og elektricitet) nødvendige for at producere metaller, der er rene nok til højteknologiske anvendelser.
Når karbonatmineralerne nedbrydes, frigives også kuldioxid. Samlet set viser estimater, at drivhusgasemissionerne relateret til primær mineral- og metalproduktion svarede til cirka 10 procent af det samlede globale energirelaterede drivhus gasemissioner i 2018. (41) Jo knappere ressourcerne bliver, jo mere energi kræver de for at blive udgravet.

Et eksempel på dette er kobberminedriften i Chile: Fra 2001 til 2017 steg brændstofforbruget med 130 procent og elforbruget med 32 procent pr. enhed udvundet kobber, hovedsagelig på grund af faldende malmkvalitet. (42)

Da efterspørgslen efter metaller forventes at stige i vejret i de kommende år, bekræftes tendensen med en stigende energiefterspørgsel til produktionen af den samme mængde af visse metaller, ligesom drivhusgasemissionerne fra minedrift, forarbejdning og transport forventes at stige dramatisk i stedet for at falde. (43)

e) Udtømning af ressourcer (44)

Ressourceudtømning betyder at forbruget af naturressourcer sker hurtigere, end de kan erstattes. Udtømning af naturressourcer kan opdeles i udtømning af vedvarende ressourcer og udtømning af ikke-vedvarende ressourcer. Ressourcer, der bruges til at fremstille IKT-udstyr, er i sagens natur begrænsede, da de ikke kan fornyes.

Et ofte stillet spørgsmål om de metaller, der bruges til teknologier som IKT er: “Vil vi have nok metaller til at blive ved med at producere udstyr?”. Svaret er imidlertid mere subtilt end “ja” eller “nej”, og afhænger af adskillige faktorer såsom geologisk tilgængelighed, tilgængeligheden af metaller, der er rene nok til højteknologiske formål, udsving i markedets efterspørgsel efter metaller, just-intime-forsyningen rationale, geopolitiske strategier og miljøhensyn.

“For et specifikt metal, som kobolt, der bruges i ikt og til batterier for elbiler, vil produktionen i fremtiden være utilstrækkelig i forhold til efterspørgslen på grund af mangel på tilstrækkelige geologiske ressourcer. For andre metaller er der ikke noget klart identificeret geologisk knaphedsproblem. Det er en industriel og geopolitisk risiko.”
Guillaume Pitron

Fra et geologisk perspektiv er de metaller, der bruges til ikt, talrige og ulige fordelt over jordskorpen, hvor Kina er verdens førende producent, der leverer 66 procent af de kritiske råvarer på Europa-Kommissionens 2020-liste. (45) En nylig OECD-rapport forventer, at den globale anvendelse af metalliske malme vil vokse fra 9 Gt i 2017 til 20 Gt i 2060 i mangel af nye politikker i et business-as-usual-scenarie. (46)

Da vi i stigende grad fæster lid til vores teknologier i vores økonomier, er det en stigende udfordring at udvinde dem for at tilfredsstille efterspørgslen. En meget komplet undersøgelse, der diskuterer bæredygtigheden af minedrift i Australien, understreger et stærkt bevis på, at for de fleste mineralske råvarer er den gennemsnitlige malmkvalitet faldet over tid. Undersøgelsen konkluderer, at for råvarer, der er til stede i Australien, vil udvinding af nogle kunne opretholdes i “nogle årtier”, mens for guld, zink og bly “vil de nuværende økonomiske ressourcer vare i cirka tre årtier eller mindre” på tidspunktet for undersøgelsen. (47)

US Geological Survey (USGS) afdeling udgiver en årlig undersøgelse (48), der overvåger så tæt som muligt den producerede mængde hvert år, mineral for mineral, såvel som de anslåede reserver for hvert mineral og estimerede globale ressourcer. Mængden af et produceret mineral svarer til den mængde, der udvindes og forarbejdes (minedrift), de estimerede reserver svarer til de mineralressourcer, der er tilgængelige i igangværende mineprojekter, og de globale ressourcer tager hensyn til jordens samlede ressourcer, både på land og i havet . For mange metaller er skøn over verdens ressourcer og reserver partielle, hvilket gør det vanskeligt at vurdere præcist, i hvilket omfang ressourcerne udtømmes, selvom det er klart, da der er tale om ikke-fornybare ressourcer, at der er et udtømningsfænomen, og at fænomenet er så vigtigt, at problemet skal adresseres. (49) Det er vigtigt at forstå, at det store flertal af de teoretiske globale ressourcer af knappe metaller ofte er til stede i meget små koncentrationer i jordskorpen, hvilket betyder, at kun en lille del af disse mineraler er økonomisk, energisk og teknologisk gennemførlige til at kunne udnyttes. Det kaldes den mineralogiske barriere. (50) Med den nuværende produktionshastighed vil de rentable reserver af omkring 15 uædle metaller og sjældne metaller være opbrugt på mindre end 50 år. (51) De pågældende metaller er antimon, tin, bly, guld, zink, strontium, sølv, nikkel, wolfram, vismut, kobber, bor, fluorit, mangan og selen. (52)

Efterhånden som teknologien udvikler sig, kan den mineralogiske barriere variere i mindre skala (53), men med enorme negative virkninger med hensyn til lokale, regionale og globale miljøpåvirkninger, da minedrift vil kræve mere energi og stadigt dybere og bredere operationer. Til sidst forventes de økonomiske omkostninger ved genanvendelse af e-affald at blive stadig mere konkurrencedygtige sammenlignet med de økonomiske omkostninger ved minedrift for de metaller (54), der er mest efterspurgt (Se vores casestudie om e-affald og den cirkulære økonomi).

Selvom det ikke er direkte relateret til ressourceudtømning, forventes en kortsigtet mangel og meget volatile priser i stigende grad at forekomme, efterhånden som efterspørgslen vokser større og hurtigere end udbuddet, hvilket giver et første indblik i vores nuværende og voksende afhængighed af metaller. Det har været tilfældet siden begyndelsen af ​​2021 med halvledermanglen. Denne mangel påvirker produktionen af køretøjer i bred skala på grund af en betydelig vækst på markedet for personlige computere under Covid-19-krisen i 2020, samtidig med en stigende interesse for elektriske biler (stor efterspørgsel efter integrerede kredsløb) og den deraf følgende mangel på råmaterialer til trykte kredsløb. (55)

Ekspertens synspunkt

Guillaume Pitron er journalist (Le Monde Diplomatique, National Geographic osv.) og dokumentarist. I 2018 udgav han sin første bog, The Rare Metals War: The Dark Side of the Energy Transition and Digitalisationi, og i september 2021 en anden om digital forurening. Han fokuserer sit arbejde på råvarer og på de økonomiske, politiske og miljømæssige spørgsmål relateret til deres brug. Han har forfattet omkring 100 rapporter, undersøgelser og dokumentarer i mere end 40 lande og er blevet tildelt 14 franske og internationale journalistpriser. Han modtog Izraelezewicz-prisen for årets bedste efterforskningsrapport, tildelt af det førende dagblad Le Monde, og BMTV-prisen 2018 for Årets økonomiske bog for The Rare Metals War.

Metaller bruges i en meget bred vifte af industrier: luftfart, fast ejendom, bilindustrien og selvfølgelig digital. I dag bruges flere nye materialer, som er blandinger af metaller. Fordi de bruges i form af legeringer, øger disse nye materialer materialernes egenskaber og tillader nye typer brug.

Digital teknologi er ingen undtagelse fra dette forbrug af metaller. For at citere nogle nylige præcise tal:
12,5 procent af verdens kobberproduktion bruges specifikt til IKT, 7 procent af aluminium, 15 procent af palladium, 23 procent af sølv, 63 procent af dysprosium, 70 procent af gallium og 87 procent af germanium, alt sammen specifikt brugt til de forskellige anvendelser i IKT – skærme, magneter, belysning, kondensatorer mv.

For ét specifikt metal, kobolt, der bruges i IKT og til batterier til elbiler, kan produktionen i fremtiden være utilstrækkelig i forhold til efterspørgslen på grund af mangel på tilstrækkelige geologiske ressourcer.

For andre metaller er der ikke noget klart identificeret geologisk knaphedsproblem. For metaller, der anses for kritiske, er det snarere en risiko for mangel på forsyning, fordi verdensproduktionen er koncentreret i visse lande. Da produktionen er koncentreret på nogle få statslige aktører, kan en af ​​disse nationers fiasko resultere i mangel på forsyninger. Det er en industriel og geopolitisk risiko. Det er tilfældet for sjældne jordarter, lithium, antimon, tantal osv. (ii)

Et af problemerne med ikt er dets rebound-effekter (iii): En teknologi er ikke lavet til at få folk til at forbruge mindre; den er lavet for at få folk til at forbruge mere. Energigevinsten og materialegevinsten for én enhed af en teknologi kan være ret entydig, men fordi denne teknologi tillader energibesparelser og materialebesparelser, har vi en tendens til at forbruge mere af den. Anvendt på metalsektoren betyder det, at vi i fremtiden vil forbruge flere metaller i stedet for mindre.

På trods af teknologiske fremskridt må man frygte, at de nye anvendelser og vores voksende forbrug ikke kan udlignes. Det gælder de metaller, der bruges i ikt, som er de samme som dem i grønne teknologier, hvis efterspørgsel vil eksplodere og blive ganget 10-40 gange i løbet af de næste 20-30 år.

De politiske beslutningstagere er begyndt at tage fat på disse emner, som det fremgår af indekset for reparation af elektroniske værktøjer og husholdningsapparater, hvilket nu er obligatorisk i Frankrig. En af de bedste måder at handle på er gennem den cirkulære økonomi.

Vi har alle midler til at handle. Vi er ansvarlige for forureningen forbundet med digital teknologi. Blot at give efter for vores afhængighed af de Big Five: GAFAM (Google, Amazon, Facebook (nu Meta), Apple, and Microsoft) er for let; vi må alle påtage os vores ansvar.

Noter til afsnittet:

i) Guillaume Pitron (trans. Bianca Jacobsohn), The rare metals war: the dark side of clean energy and digital technologies, 2021.
ii) See the list of the 30 critical metals established by the European Commission: European Commission, Study on the EU’s list of Critical Raw Materials, Final Report, 2020
iii) See our case study on rebound effects due to ICT.
iv) https://www.vie-publique.fr/loi/268681-loi-lutte-contre-le-gaspillage-et-economie-circulaire (last retrieved: 05/07/2021).

De miljømæssige konsekvenser af den voksende knaphed på sjældne metaller og jordarter: en fælde, der skal undgås for enhver pris

“Kan vi erstatte et kritisk metal med et ikke-kritisk metal?”

I øjeblikket er der meget forskning i gang for at finde erstatninger for de mest kritiske metaller i ikt-udstyr. Imidlertid er erstatningerne i mange tilfælde legeringer sammensat af andre kritiske metaller. Det er f.eks. tilfældet med antimon, som i løbet af det seneste årti konsekvent er blevet betragtet som et kritisk råstof af både EU og USA. De nuværende antimon-verdensreserver anslås at dække omkring 12 år af det globale årlige forbrug i 2019. I dag bruges antimon stadig i IKT til tv-skærme og i halvledere, og har mange andre anvendelser uden for IKT fra flammehæmmere (større anvendelse) til farmaceutiske lægemidler. Mange erstatninger for antimon er blevet udviklet, men de fleste af dem anses for at være mindre effektive end antimonyi og de fleste er baseret på andre sjældne metaller, der også kan være kritiske, såsom titanium (kritisk), krom og tin (begge nærkritisk). (ii) Erstatningerne åbner derfor døren til andre spørgsmål, såsom hvordan man sikrer, at stadig mere komplekse legeringer ikke vil hindre fremtidig genanvendelse af de anvendte metaller? Substitution kan give en delvis løsning, men vil ikke forhindre truslen om mangel, er umuligt for de fleste metaller, vil det ikke løse forureningsproblemer i forbindelse med produktion af komponenter og kan forårsage yderligere vanskeligheder for komponentvurdering i e-affald. Faktisk er de fleste af de kritiske metaller stadig ekstremt svære at genanvende (se figuren nedenfor), og efterhånden som der bruges flere og mere komplekse legeringer, jo mere begrænset vil muligheden for genanvendelse være. (iii)

“Hvad med de nye miner, der åbner i EU?”

Fra et miljømæssigt perspektiv er åbningen af ​​nye miner forbundet med alle de ovenfor beskrevne miljøpåvirkninger. Selv med strenge regler og afbødende foranstaltninger har mineprojekter både vigtige miljøpåvirkninger på lokal og regional biodiversitet og globale påvirkninger på drivhusgasemissioner samt toksiske påvirkninger på menneskers sundhed. Nye miner, selvom de reguleres strengere for at begrænse deres miljøpåvirkninger, vil aldrig være bæredygtige, fordi mineralressourcer er “endelige”; de vil heller ikke være en langsigtet løsning på EU’s afhængighed af ikt eller i sidste ende på import fra Kina. Fra et økonomisk perspektiv, for eksempel i tilfælde af sjældne jordarter, gør Kinas dominans det muligt for landet at pleje regionale producenter i Afrika og Asien med moderat rentabilitet, så eksterne producenter forhindres i at klatre op i metalproduktionens værdikædev. I mangel af metalproduktion uden for Kina kan producenter af sjældne jordarter ikke være mere end lavværdi
leverandører til den kinesiske fremstillingsindustri, hvilket giver næring til Kinas monopol, siger markedsanalytikere. (vi)

Genbrugs bidrag til at imødekomme efterspørgsel efter materialer (genanvendelsesindsats).*
*Recycling Input Rate (RIR) er den procentdel af den samlede efterspørgsel, der kan tilfredsstilles gennem sekundære råmaterialer. Figure from: European Commission, Study on the EU’s list of Critical Raw Materials, Final Report, 2020

Noter til afsnittet:

i) CRM_InnoNet, Critical Raw Materials Substitution Profiles, 2015
ii) U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2018; European Commission, Study on the EU’s list of Critical Raw Materials, Final Report, 2020
iii) Xiuyan Li, K. Lu, Improving sustainability with simpler alloys, 2019
iv) I tilfælde af sjældne jordarter, som bruges i IKT-enheder for eksempel til meget kraftfulde miniature magneter, og for at indstille de forskellige farveskalaer på skærmen, udføres det meste af mineudvindingen og raffineringen i øjeblikket af Kina.
v) Stuart Burns, Rare earths are the next geopolitical chess game, MetalMiner, February 2021
vi) Resource World, Rare Earths sector a challenge: can anyone stand up to the Chinese?, 2020

Konklusion

Vi skal huske, at menneskeheden ikke altid har været så afhængig af disse metaller og i sådanne mængder: Fra antikken til renæssancen brugte menneskeheden kun syv metaller, kun 10 i det 20. århundrede og omkring 20 i 1970’erne. I øjeblikket bruges næsten hele det periodiske system af Mendeleyev (ca. 80 grundstoffer ud af 90). (56)

“På trods af teknologiske fremskridt må man frygte, at der ikke kan kompenseres for vores nye anvendelser og vores voksende forbrug.”
Guillaume Pitron

Denne afhængighed truer de økonomisk tilgængelige reserver for fremtidige generationer og økonomisk og geopolitisk stabilitet, samt repræsenterer et fænomenalt tilbageslag for ambitionen om økologisk omstilling, da det har irreversible, toksiske effekter på økosystemer, biodiversitet og menneskeliv og bidrager til mere drivhusgasser.
gasemissioner og hydrisk stress på et tidspunkt, hvor menneskelige aktiviteter skal drastisk reducere udledningen af ​​drivhusgasser og bevare ferskvand til primære behov.
Hvis IKT-sektoren kun tegner sig for en lille del af den globale efterspørgsel efter metaller, er flere ressourcer af betydning for IKT ved at blive knappe, og den forventede eskalering af IKT-komponenter til IoT (57) er i modstrid med en bæredygtig brug af digitale teknologier. For at udvikle en mere bæredygtig brug af digitale teknologier er det afgørende at forstå, at ikt altid vil være afhængig af hardware, og hardware vil altid stole på metaller, som er ikke-fornybare ressourcer.
Det betyder, at vi skal se de daglige økonomiske og sociale fordele, som ikt tilbyder os, som et begrænset lager, som det er vores pligt at bevare, og at prioritere vores behov i den digitale og miljømæssige omstilling for at finde præcist, hvor vi kan være mest effektive. I dette kan ædruelighed og lavere teknologiske løsninger (58) være enormt gavnlige, idet de i bred skala adresserer de mange miljøproblemer, der er beskrevet i dette casestudie, såvel som sociale og økonomiske problemer, såsom at bygge bro over den digitale kløft, begrænse skærmen afhængighed og tilhørende patologier, der begrænser EU’s afhængighed af import og hjælper med at skabe Europas modstandskraft

Anbefalinger til en digital udvikling, der er kompatibel med Green Deal

I et ideelt digitalt udviklingsperspektiv er højteknologisk effektivitet blevet genialt koblet med lavteknologiske innovationer for at foreslå det bedste fra begge dele, hvilket øger EU’s konkurrenceevne og styrker dets position som en forløber og aktiv leder af disruptiv innovation for klima og miljø.
Genbrugsindustrien er en stærk leverandør af beskæftigelse i mange regioner, og ikt-udstyr indsamles i tilstrækkelig stor skala til at opretholde massiviseringen af ​​genbrug.
Enheder som smartphones, feature-telefoner, bærbare computere, tv’er og skærme har ofte et andet, tredje eller fjerde liv med andre brugere. Hastværket med de mest kraftfulde enheder har givet plads til en afbalanceret brug af enheder med lang levetid, der passer til daglige behov. Økodesign af enheder, robusthed og høj reparerbarhed fremmes. Det meste ikt-udstyr såsom Wi-Fi-bokse er delt.
Folk beholder deres udstyr længere og er blevet massivt bemyndiget i deres valg, så de kan vælge den type enhed, der tilbyder det bedste kompromis mellem bæredygtighed og deres behov.
Skærmafhængighed, som var et stigende problem i 2020’erne, er nu meget lavt: ja, ikt-enheder bruges som værktøjer, og underholdning har gjort imponerende fremskridt med en tilbagevenden til fælles levende følelser og væk fra isolation.

Noter og kilder:

Noter:

Digitalt i Europa: En tilgang til miljøpåvirkninger gennem livscyklusanalyse. En vurdering af den digitale teknologis miljøpåvirkninger i Europa.
Den omfattende undersøgelse fra 2021 (1) er udarbejdet af GreenIT.fr-kollektivet (2) og NegaOctet-konsortiet (3) på vegne af den europæiske parlamentariske gruppe af De Grønne / ALE, (4) 

1) GreenIT.fr, Digital teknologi i Europa: en tilgang til miljøpåvirkninger gennem livscyklusanalyse (NumE 2021), december 2021. Undersøgelsen blev bestilt af den europæiske parlamentariske gruppe af De Grønne/ALE og blev udført med højeste niveau af gennemsigtighed. Den overholder de mest krævende standarder på verdensplan, overholder især ISO 14040-44 livscyklusvurderingsstandarder og har været genstand for en kritisk gennemgang af en uafhængig tredjepart.
https://www.greenit.fr/le-numerique-en-europe-une-approche-des-impacts-environnementaux-par-lanalyse-du-cycle-de-vie/
2) https://www.greenit.fr/
3) https://www.greenit.fr/tag/NegaOctet/
4) https://www.greens-efa.eu/fr/

Afsnittet om Råstofferne i informations- og kommunikationsteknologien er et af casestudierne fra rapporten ’Behind the figures: understanding the environmental impacts of ICT and taking action’ (GreenIT.fr. 2021).

Undersøgelse ’Behind the figures: understanding the environmental impacts of ICT and taking action’ (GreenIT.fr. 2021) blev udarbejdet under ledelse af Frédéric Bordage, grundlægger af GreenIT.fr. Projektledelsen af undersøgelsen blev ledet af Lorraine de Montenay, uafhængig konsulent og medlem af kollektivet GreenIT.fr. Casestudierne blev udarbejdet og skrevet af Lorraine de Montenay, med bidrag fra Julie Orgelet, Frédéric Bordage, Etienne Lees-Perasso, Damien Prunel, Caroline Vateau, Romain Mahasenga og Sofia Benqassem, samt med ekspertise fra Michel Bénard, Jacques Combaz, Claire Downey, Laura Draetta, Fabrice Flipo, Guillaume Pitron og Gauthier Roussilhe.

Formålet med undersøgelsen er at gøre forståelsen af digital teknologis miljøpåvirkninger tilgængelig for et stort publikum, og et ønske om at give den brede offentlighed mulighed for at blive mere fortrolig med den videnskabelige metode til livscyklusanalyse samt forstå, ud over tallene fra livscyklusanalysen, hvad der er de vigtigste miljøproblemer knyttet til digital teknologi.

For at sikre en global forståelse af de digitale teknologiers miljøpåvirkninger samt give et svar på udfordringerne, blev der udarbejdet 8 casestudier. Casestudierne blev udvalgt for at repræsentere de nøgleemner, der giver os mulighed for at forstå, hvordan det digitale økosystem fungerer i dag samt de miljøspørgsmål, det rejser for i dag og i morgen.
Casestudierne er opdelt i to kategorier: casestudier med fokus på teknologier og casestudier med fokus på miljøpåvirkninger.
Casestudier af teknologier:
1. Internet of Things (IoT) og forbundne objekter
2. Kunstig intelligens
3. Cloud
4. 5G
5. Autonome køretøjer Casestudierne om “miljøeffekter” er med følgende emner:
Casestudier af miljøeffekter:
6. Rebound-effekter
7. Råvarer
8. E-affald & cirkulær økonomi

Rapporten findes her på engelsk:
https://www.greenit.fr/wp-content/uploads/2021/12/EU-Study-LCA-7-DEC-EN.pdf
Metodologisk appendix:
https://www.greenit.fr/wp-content/uploads/2021/12/EU-Study-Appendices-to-the-LCA-EN.pdf
BAG TALLENE: Forståelse af miljøpåvirkningerne af IKT og hvordan der skal handles:
https://www.greenit.fr/wp-content/uploads/2021/12/EU-Study-Final-Behind-the-figures-EN_compressed.pdf

Se mere her:

Kilder:

1) European Commission, Communication from the commission to the European Parliament, the council, the European economic and the committee of the regions, Critical Raw Materials
Resilience: Charting a Path towards greater Security and Sustainability, 2020

2) https://www.engineering.com/story/what-raw-materials-are-used-to-make-hardware-in-computing-devices (last retrieved: 14/06/2021)
3) Guillaume Pitron (trans. Bianca Jacobsohn), The rare metals war: the dark side of clean energy and digital technologies, 2021, chapter 1
4) https://idealmagnetsolutions.com/knowledge-base/extract-rare-earth-elements-from-acid-mine-drainage/ (last retrieved: 03/06/2021)
5) Guillaume Pitron (trans. Bianca Jacobsohn), The rare metals war: the dark side of clean energy and digital technologies, 2021, chapter 1
6) JRC report, Cobalt, demand-supply balances in the transition to electric mobility, 2018
7) Fraser, Jake; Anderson, Jack; Lazuen, Jose; Lu, Ying; Heathman, Oliver; Brewster, Neal; Bedder, Jack; Masson, Oliver, Study on future demand and supply security of nickel for electric
vehicle batteries, Publications Office of the European Union, Luxembourg, 2021

8) U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2020
9) https://www.monde-diplomatique.fr/2020/07/BELKAID/61982
10) http://www.iradvocates.org/press-release/iradvocates-files-forced-child-labor-case-against-tech-giants-apple-alphabet-dell
11) https://www.numerama.com/tech/307318-minerais-et-conflits-au-congo-quelles-sont-les-entreprises-de-la-tech-les-plus-responsables.html
12) UN Security Council, “Final report of the Group of Experts (2016),” S/2016/166, p. 2, May 23, 2016, available at http://www.un.org/ga/search/view_doc.asp?symbol=S/2016/466
13) UN Security Council, “Interim report of the Group of Experts on the DRC,” S/2010/252, para. 77, p.17, May 24, 2010, available at
http://www.un.org/ga/search/view_doc.asp?symbol=S/2010/252
14) “Blood in the Mobile” er en dokumentarfilm fra 2010 af den danske filminstruktør Frank Piasecki Poulsen. Filmen behandler spørgsmålet om konfliktmineraler ved at undersøge ulovlig kassiteritminedrift i North-Kivu-provinsen i det østlige DR Congo. Den fokuserer især på kassiteritminen i Bisie.
https://www.youtube.com/watch?v=Tv-hE4Yx0LU
15) Green Cross & Pure Earth Blacksmith Institute, World’s Worst Pollution Problems, 2016
16) Habitat loss and rehabilitation, see figure 1 in: Laura J. Sonter, Saleem H. Aliand James E. M. Watson, Mining and biodiversity: key issues and research needs in conservation
science, 2018

17) Biodiversity offsets, waste discharge and pollution, habitat fragmentation, see figure 1 in: Laura J. Sonter, Saleem H. Aliand James E. M. Watson, Mining and biodiversity: key
issues and research needs in conservation science, 2018

18) Climate change, invasive species, see figure 1 in: Laura J. Sonter, Saleem H. Aliand James E. M. Watson, Mining and biodiversity: key issues and research needs in conservation science, 2018
19) See our LCA results: human toxicity impacts of ICT
20) Pablo Fernandez-Navarro, et al., Proximity to mining industry and cancer mortality, 2012
21) https://www.malaysianow.com/opinion/2020/12/08/the-toxic-risks-of-mining-rare-earths/ (last retrieved: 03/06/2021)
22) Guillaume Pitron (trans. Bianca Jacobsohn), The rare metals war: the dark side of clean energy and digital technologies, 2021, chapter 1
23) https://pubs.usgs.gov/circ/2007/1294/paper1.html#table2 (last retrieved: 04/06/2021)
24) Laura J. Sonter, Saleem H. Aliand James E. M. Watson, Mining and biodiversity: key issues and research needs in conservation science, 2018
25) Albert K. Mensah, Ishmail O. Mahiri, Obed Owusu, Okoree D. Mireku, Ishmael Wireko, Evans A. Kissi, Environmental Impacts of Mining: A Study of Mining Communities in Ghana, 2015
26) Guillaume Pitron (trans. Bianca Jacobsohn), The rare metals war: the dark side of clean energy and digital technologies, 2021, chapter 1
27) Bridge G., Contested terrain: mining and the environment, 2004
28) Ibid.
29) Peelman, S., Kooijman, D., Sietsma, J. et al., Hydrometallurgical Recovery of Rare Earth Elements from Mine Tailings and WEEE. J. Sustain. Metall.4, 367–377 (2018)
30) X. Jin Yang, Aijun Lin, Xiao-Liang Li, Yiding Wu, Wenbin Zhou, Zhanheng Chen, China’s ion-adsorption rare earth resources, mining consequences and preservation, 2013
31) Albert K. Mensah, Ishmail O. Mahiri, Obed Owusu, Okoree D. Mireku, Ishmael Wireko, Evans A. Kissi, Environmental Impacts of Mining: A Study of Mining Communities in Ghana, 2015
32) Ibid.
33) Guillaume Pitron (trans. Bianca Jacobsohn), The rare metals war: the dark side of clean energy and digital technologies, 2021, chapter 1
34) Estimation based on Chinese’s arable land (in hectares) / 10. Chinese’s arable land data: https://data.worldbank.org/indicator/AG.LND.ARBL.
HA?end=2018&locations=CN&start=1961&view=chart
(last retrieved: 03/06/2021)
35) https://www.bbc.com/future/article/20150402-the-worst-place-on-earth (last retrieved: 04/06/2021)
36) Stephanie Yang, The Chip Shortage Is Bad. Taiwan’s Drought Threatens to Make It Worse, The Wall Street Journal,16 April 2021, (last retrieved: 03/06/2021)
37) https://www.csiro.au/en/work-with-us/industries/mining-resources/Processing/Water-footprint (last retrieved: 15/06/2021)
38) https://www.mining-technology.com/features/feature-managing-water-consumption-mining-global-shortage/ (last retrieved: 15/06/2021)
39) Michael Tost, Benjamin Bayer, Michael Hitch, Stephan Lutter, Peter Moser, and Susanne Feiel, Metal Mining’s Environmental Pressures: A Review and Updated Estimates on CO2 Emissions, Water Use, and Land Requirements, 2018
40) Embodied energy is the sum of all the energy required to produce any goods or services, considered as if that energy was incorporated or ‘embodied’ in the product itself”
Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Embodied_energy (last retrieved: 08/06/2021)
41) Azadi, M., Northey, S.A., Ali, S.H. et al., Transparency on greenhouse gas emissions from mining to enable climate change mitigation. Nat. Geosci. 13, 100–104 (2020)
42) Ibid.
43) OECD, Global Material Resources Outlook to 2060: Economic Drivers And Environmental Consequences, 2019
44) https://www.greenit.fr/2021/03/30/nickel-des-tensions-des-2027/ (last retrieved:07/06/2021)
45) European Commission, Study on the EU’s list of Critical Raw Materials, Final Report, 2020
46) OECD, Global Material Resources Outlook to 2060: Economic Drivers And Environmental Consequences, 2019
47) Mudd, G M, The Sustainability of Mining in Australia: Key production trends and Environmental Implications, Research Report No RR5,Department of Civil Engineering, Monash University and Mineral Policy Institute, 2009
48) https://www.usgs.gov/centers/nmic/mineral-commodity-summaries (last retrieved: 14/06/2021)
49) van der Voet, E.; Salminen, R.; Eckelman, M.; Mudd, G.; Norgate, T.; Hischier, R for the UNEP, Environmental Risks and Challenges of Anthropogenic Metals Flows and Cycles, A Report
of the Working Group on the Global Metal Flows to the International Resource Panel, 2013

50) Bihouix P., de Guillebon B., Quel futur pour les métaux? Raréfaction des métaux: un nouveau défi pour la société, 2010
51) Guillaume Pitron (trans. Bianca Jacobsohn), The rare metals war: the dark side of clean energy and digital technologies, 2021, chapter 8
52) Myrtille Delamarche, De surprenantes matières critiques, L’usine nouvelle, 10 July 2017; Myrtille Delamarche, Les nouvelles matières critiques, L’usine nouvelle, 2018
53) Nogle gange kan åbningen af nye miner og udforskningen og opdagelsen af nye reserver ændre et metals geologiske kritikalitet, men dette er kun undtagelsesvis tilfældet og ændrer ikke fundamentalt på et metals kritikalitet og udtømning. I de senere år har det især været tilfældet for lithium, for hvilke verdensreserverne blev estimeret af USGS til 14.000.000 tons både i 2016 og 2017, med et hop til 17.000.000 tons i 2018 og 21.000.000 tons yderligere i 2017 undersøgelser, som en konsekvens af at nye miner åbnede, især i Sydamerika i en region, kendt som Lithiumtrekanten, der skønnes at rumme omkring 54 % af verdens lithiumreserver. Disse yderligere udforskninger var motiveret af den stigende efterspørgsel, regelmæssig og vedvarende af lithium til batterier, til smartphones og smarte enheder og endnu mere til batterier til elektriske køretøjer.; Ellsworth Dickson, South America’s prospective – The Lithium Triangle, Resource World, 2017
54) OECD, Global Material Resources Outlook to 2060: Economic Drivers And Environmental Consequences, 2019
55) Mario Mckellop, Raw Material Shortage Marks Latest Setback for Components Industry, 24 May 2021
56) Guillaume Pitron (trans. Bianca Jacobsohn), The rare metals war: the dark side of clean energy and digital technologies, 2021
57) Tilman Santarius, Johanna Pohl and Steffen Lange, Digitalization and the Decoupling Debate: Can ICT Help to Reduce Environmental Impacts While the Economy Keeps Growing?, 2020; see our case study on IoT.
58) For eksempel har den nuværende globale mangel på halvledere drevet markedsinteressen for ældre chipfremstillingsudstyr, der viser, at lavere teknologiske løsninger er en hurtig modstandsdygtighedsløsning i tilfælde af massiv og øjeblikkelig mangel. Det understreger også, at denne løsning for ofte lades til side, men at den er en værdifuld løsning at tage fat på, og at den bør overvejes og planlægges for at være så effektiv som muligt. (Sourceengine team, Global Semiconductor Shortage Drives Interest in Older Chip-making Equipment, 9 March 2021)

Please follow and like us:
close

Vi spammer ikke! Læs vores privatlivspolitik, hvis du vil vide mere.