Dopad na životní prostředí metalurgie je především v době těžby kovu, při rafinaci ve vysokých pecích a při recyklaci.
Výroba kovů již ve starověku způsobovala problémy se znečištěním vody , vzduchu a půdy . Dnes je produkce podstatně vyšší než v té době, což vedlo k významnému nárůstu produkovaného znečištění, a to i přes optimalizaci procesů a přísnější ekologické normy.
Například výroba hliníku mezi lety 2002 a 2014 meziročně vzrostla o 6,5% , což odpovídá zdvojnásobení výroby v tomto období. V letech 2005 až 2015 se produkce lithia zvýšila o 20% ročně, z 16 600 na 31 500 tun ročně. Očekává se, že produkce niklu vzroste od roku 2020 do roku 2029 o 1,7% ročně.
Průměrný stupeň těžených nerostů se neustále snižuje, protože jako první se těží obvykle nejbohatší žíly v blízkosti povrchu. Například v případě mědi v Chile se stupeň měděné rudy postupně zvyšoval z 1,34% v roce 1990 na 0,78% v roce 2008 a poté na 0,61% v roce 2018 . Jak však těžební technologie postupují a zvyšují se výkupní ceny, je stále možné tyto minerály s nižší koncentrací ziskově těžit, čímž se zvýší využitelné zásoby.
Zásoby rud se neustále vyvíjejí podle nových průzkumů a objevů. V roce 1996 se tedy zásoby niklové rudy odhadovaly na 47 milionů tun (tj. V té době 51 let výroby), zatímco v roce 2015 (o 20 let později) se zásoby rudy stále odhadovaly na 69 milionů tun (32 let spotřeby). Růst cen surovin je skutečně silnou pobídkou pro rozvoj výzkumných kampaní pro nová ložiska.
Počet let zásoby rudy závisí na dosud známé rezervě a roční světové spotřebě.
Současná spotřeba železné rudy tedy činí 2 494 milionů tun ročně při odhadované rezervě 173 500 milionů tun. Při růstu o 2% ročně by vypočtená rezerva činila 46 let (vyčerpání v roce 2065 ), zatímco se 3% by to bylo 39 let (vyčerpání v roce 2058 ), a že nakonec se 4% by klesla na 34 let ( vyčerpání v roce 2053).
Ve střednědobém horizontu neexistuje žádné riziko vyčerpání kovových zdrojů; tento silný růst poptávky může vést k napětí v nabídce.
Spotřeba kovů by se měla v rámci energetického přechodu výrazně zvýšit, protože obnovitelné energie ( sluneční a větrná ) a baterie vyžadují velké množství kovů.
Měď je kov, který by mohl být poháněn energetického přechodu, neboť by spotřeboval 90% z dosud známých zdrojů, než v roce 2050 , pokud chceme zůstat pod 2 ° C oteplování do konce tohoto století.
U kobaltu lze použít mezi 64,7 a 83,2% dnes známých zásob. U niklu je to 43% a u lithia , mnohem hojnějšího, je to „pouze“ 25%.
Těžba a rafinace těchto kovů vyžaduje energii, nejčastěji uhlíkatou, což přispívá ke zvýšení emisí skleníkových plynů .
Energetická potřeba těžební činnosti do značné míry závisí na typu dolu, ze kterého jsou vytěžovány požadované suroviny. Jsou důležitější v případě důlní činnosti v podzemí kvůli přepravě materiálu na povrch, čerpání vody, ventilaci, klimatizaci štol.
Studie stanovila srovnání spotřeby energie podle typu dolu:
To je asi 4 až 5krát více energie spotřebované pro podzemní důl než pro povrchový důl.
Čím slaběji koncentrovaný kov, tím více energie je zapotřebí k extrahování daného množství. Skutečnost, že nejdříve byly využívány nejkoncentrovanější vklady, se však postupem času využívají stále méně kvalitní ložiska.
Pokud nedojde k žádnému technologickému zlepšení, má spotřeba energie nezbytná pro těžbu daného množství neúprosně tendenci stoupat. Například když se průměrný obsah hliníku v bauxitu pohybuje od 60% do 5%, energie potřebná k výrobě tuny čistého kovu se pohybuje od 50 000 do 200 000 kWh .
Spotřeba vodyTěžba a rafinace kovů také vyžaduje více či méně vody, což může v ohrožených oblastech vést k vodnímu stresu .
Kov lze rafinovat dvěma způsoby:
Kov | Množství energie v MJ / kg |
---|---|
Kadmium | 17 |
Vést | 37.5 |
Zinek | 52 |
Rtuť | 135 |
Nikl | 190 |
Hliník | 210 |
Cín | 285 |
Neodym | 390 |
Lithium | 615 |
Křemík | 1250 |
stříbrný | 1500 |
Indium | 2600 |
Gallium | 3000 |
Tantal | 4400 |
Palladium | 180 000 |
Platina | 190 000 |
Zlato | 310 000 |
Z této tabulky vidíme, že velké kovy ( zinek , olovo , železo atd.) Patří k energeticky nejméně náročným výrobám, zatímco vzácné a drahé kovy jsou mnohem více. Celkově platí, že čím nižší je koncentrace kovu, tím více energie je zapotřebí k extrakci jednoho kg surového kovu.
Kovy se používají mimo jiné pro digitální odvětví, které na konci řetězce vede k růstu odpadu: od počátku dvacátých let 20. století v důsledku růstu spotřeby a zrychlení rychlosti výměny zařízení „Množství odpadu z elektrických a elektronických zařízení ( WEEE ), které každoročně vzniká v celosvětovém měřítku, stále roste. Měl by tak v roce 2021 dosáhnout 52 milionů tun (ve srovnání se 45 miliony tun v roce 2016 ), z čehož čtvrtinu tvoří digitální odpad. Většina tohoto odpadu je ukládána na skládky, spalována nebo byla předmětem nezákonného obchodu a nestandardního zpracování. Tento nedostatek řízení na konci životnosti je o to znepokojivější, že OEEZ jsou nebezpečný a znečišťující odpad.
Velké kovy ( měď , železo atd.) A drahé kovy ( zlato , platina ) se recyklují relativně dobře, většinou jen velmi málo. Zejména téměř všechny malé kovy používané pro high-tech funkce v digitálním sektoru se těžko recyklují.