Těžba surovin a obnovitelné zdroje: Ekologické a sociální aspekty

Těžba strategických kovů, nutných třeba pro solární panely, větrné turbíny i baterie, je kromě ekologické zátěže spojena i s vážnými sociálními problémy. Suroviny jsou mnohdy soustředěné v zemích s nestabilní politickou situací a s nedostatečnou ochranou lidských práv.

I přesto, že většina velkých těžebních firem sídlí v rozvinutých zemích, neznamená to, že mateřská společnost nad získáváním materiálů ve třetím světě vykonává dohled. Se zrychlujícím se tlakem na přechod od fosilních paliv se zvyšuje také poptávka po vzácných kovech, které jsou nezbytné pro velkou část sektoru takzvané čisté energetiky.

Jde hlavně o kobalt, měď, lithium, nikl a prvky vzácných zemin, jako skandium, yttrium a lanthanoidy. Ruská invaze na Ukrajinu zesílila obavy o stabilitu jednotlivých dodavatelských řetězců. Koncentrace největšího podílu těžby do několika málo zemi totiž znamená to, že dodávky nerostů jsou zranitelné z hlediska tržní síly, logistiky, obchodních omezení nebo proměnlivé politické situace.

Některé země proto podnikají nové kroky ve snaze ochránit své zdroje strategických surovin před zahraničním vlivem. Přechod od fosilních paliv k takzvaně čistým technologiím změnil a ještě bude měnit mapu dodavatelských vztahů a případných rizik. Minerály jako kobalt, měď, lithium, mangan, nikl a zinek jsou potřeba ve velkém množství k výrobě technologií obnovitelné energie od větrných turbín a solárních panelů po elektrická vozidla a akumulátory.

Poptávka po těchto minerálech se rozšiřuje, protože společnosti závodí ve výrobě technologie potřebné k podpoře energetického přechodu. Náležitá péče o lidská práva těžařských společností však s tímto trendem nedrží krok. Nezisková společnost Centrum obchodních a lidských práv (Business & Human Rights Resource Centre) zaznamenala, že dvě třetiny všech soudních sporů a kauz mezi těžaři a místními obyvateli se týká právě porušování lidských práv.

Čtěte také: prevence znečištění vody při těžbě

V letech 2010 až 2021 popsala organizace 556 oficiálních obvinění po celém světě. Více než dvě třetiny všech zaznamenaných obvinění zahrnuje pouhých 12 společností, které patří mezi největší v těžebním sektoru.

Kobalt: Etické otazníky a rostoucí poptávka

Podle dat Centra obchodních a lidských práv se očekává se, že celosvětová poptávka po kobaltu vzroste v letech 2017 až 2050 o 585 %. Největším producentem kobaltu na světe je Demokratická republika Kongo. Za ní následuje s větším odstupem Rusko. Některé země mají sice velké zásoby kobaltu, ale buď ještě těžbu nezahájily nebo jde zatím o malá množství.

Největší těžaři kobaltu jsou registrováni ve Spojeném království, Švýcarsku a Číně. Podle dat Petersonova institutu pro mezinárodní ekonomii firmy registrované v Demokratické republice Kongo se podílejí na celosvětové produkci kobaltu jen 3,5 %. Ze země přitom pochází 69 % produkce této suroviny. Většinu kobaltu tedy těží zahraniční společnosti.

Největší podíl na produkci má firma Glencore se sídlem v Londýně, kterou vlastní rodina Glasenbergů z Jihoafrické republiky. Čína pak ovládá minimálně 24 % světové těžby kobaltu. Podle údajů Světového ekonomického fóra (World economic forum - WEF) se sídlem v Ženevě, pochází 15 až 30 % těžby konžského kobaltu z takzvaných řemeslných a malých dolů, kde není výjimkou dětská práce, nedostatečná bezpečnost a násilné etnické střety mezi dělníky a nadřízeným personálem těžebních firem.

WEF také odhaduje, že poptávka po kobaltu vzroste v roce 2030 v důsledku rozmachu elektromobilů až čtyřnásobně. Právě kvůli využívání dětské práce přitáhly podmínky, za kterých se kobalt v Kongu těží, velkou mezinárodní pozornost. V souvislosti s těžbou kobaltu zaznamenaly lidskoprávní organizace v letech 2007 až 2019 celkem 31 obvinění z porušování lidských práv.

Čtěte také: Fosfor a ekosystémy

Lithium: Klíčový kov pro elektromobilitu a jeho těžba

Dalším cenným kovem, kolem kterého vyvstává řada etických i environmentálních otázek, je lithium. Typické elektrické vozidlo obsahuje přibližně 20 kg lithia. Vzhledem k rozvíjejícímu se odvětví elektromobilů a aplikacím lithia v elektronických zařízeních se očekává, že poptávka po tomto kovu poroste nejvíce ze všech kritických surovin.

Světová banka odhaduje růst celosvětové poptávky o 965 % od roku 2017 do roku 2050. Víc než polovina světové produkce se nyní těží v Austrálii. Na druhém a třetím místě jsou Chile a Čína, i když podíl světových zásob má největší Chile. Těžaři si to samozřejmě uvědomují, takže statistiky se mohou v příštích letech začít výrazně měnit.

Společnosti zabývající se těžbou lithia mají jedny z nejvíce nedostatečných záznamů o lidských právech, které se pokusilo nashromáždit shromáždilo Centrum obchodních a lidských práv. Oblasti zahrnující Chile, Argentinu a Bolívii, se říká lithiový trojúhelník. Kromě samotných rozsáhlých zásob region přitahuje těžaře díky své unikátní metodě získávání lithia.

To je totiž obsaženo v podzemní slané vodě, takzvané solance, a získává se odpařovacím procesem, díky kterému je jeho těžba výrazně levnější ve srovnání s konvenční těžbou pevných hornin. Solná pánev v nejsušší poušti světa Atacama obsahuje přes 80 % chilských zásob lithia. Kvůli těžbě se voda vypařuje výrazně rychleji a nestačí se tak přirozeně vracet do spodních úložišť.

Největší výrobce lithia v Chile, společnost SQM, čelila obvinění z korupce, vyhýbání se placení daní a porušování ekologických předpisů. V České republice jsou podle odhadů asi tři procenta světových zdrojů lithia, naprostá většina na Cínovci a malé množství ve Slavkovském lese.

Čtěte také: Veletov: Životní prostředí a těžba

Voda: Další oběť těžby strategických surovin

Hned po porušování lidských práv se druhá největší část mezinárodních obvinění, spojených s těžbou strategických surovin, týká vody. Nejen lithiové doly, ale také měděné, kobaltové, zinkové, niklové a manganové doly spotřebovávají velké množství vody pro zpracování nerostů, odprašování i přepravu kalů.

Příčinou vyšší poptávky po takzvaných zelených kovech je mimo jiné prohlubující se změna klimatu. Tu ale z velké části zhoršuje právě masivní těžba a úbytek vody v rovníkových zemích a dalších nejsušších oblastech světa. Právě ve zmíněné Atacamě jsou těžbou lithia ohroženy mnohé komunity místních obyvatel, kteří mají stále menší přístup k vodě.

„V regionu tento proces spotřebuje přibližně 1,5 milionu litrů vody na metrickou tunu uhličitanu lithného. Různé případy poškozování životního prostředí nebo omezování lidských práv se týkají celého světa od ostrovů po pouště, rozvojové i průmyslové země, globální jih i sever. Například ruská společnost Norilsk Nickel, která je jedním z největších světových producentů niklu, je spojená se 14 obviněními z porušování lidských práv, ztráty živobytí a znečištění vody.

Skupina dotčených obyvatel před časem dokonce napsala přímo Elonu Muskovi, s žádostí, aby Tesla tyto problémy zohlednila a přerušila s těžařskou firmou obchodní vztahy. Právě lithium nebo kobalt patří mezi strategické suroviny, které chce Evropská unie zabezpečit pro budoucí materiálovou soběstačnost.

Evropská unie a snaha o soběstačnost v oblasti strategických surovin

Na svém území chce proto do konce desetiletí vyrábět nejméně 40 % technologií klíčových k produkci obnovitelné energie. Plánuje také začít těžit, zpracovávat a recyklovat více strategických surovin, aby omezila svou závislost na Číně a dalších mimoevropských dodavatelích.

Návrh pravidel určených k podpoře čistého průmyslu (Net Zero Industry Act) stanovuje seznam technologií, jejichž domácí produkci hodlá EU usnadnit s cílem, aby do roku 2030 dosahovala 40 procent celkového využívaného množství. Jsou mezi nimi solární panely, tepelná čerpadla, větrné turbíny nebo obnovitelný vodík. Unie by měla u těchto projektů usnadnit schvalovací procesy, aby se staly atraktivnějšími pro investory.

Podle místopředsedkyně EK Věry Jourové se nová pravidla nijak nedotknou toho, že si jednotlivé členské státy mohou stanovit svůj energetický mix, a umožňují podporu jaderné energie. „Budeme rozvíjet čisté nízkouhlíkové technologie, včetně moderních jaderných technologií,“ uvedla k návrhu Jourová.

Související norma o kritických surovinách (Critical Raw Materials Act) počítá s rozšířením produkce lithia, kobaltu, titanu a dalších materiálů využívaných v zelených či digitálních technologiích. Komise navrhuje, aby EU produkovala desetinu, zpracovávala 40 % a recyklovala 15 % své každoroční spotřeby strategických materiálů. K tomu má pomoci usnadnění administrativních procesů.

Komise očekává, že poptávka po lithiu, které je klíčové při výrobě autobaterií, vzroste do konce desetiletí dvanáctkrát. Největším vývozcem kritických surovin do Evropy je Čína, která dodává například okolo 90 % vzácných zemin i většinu spotřeby některých dalších kovů. Komise proto také navrhuje, aby z jediné mimoevropské země mohlo pocházet nejvýše 65 % dodávek konkrétního materiálu.

Neobnovitelné zdroje energie

Neobnovitelný zdroj energie je nerostná surovina využitelná pro výrobu energie, která se přirozeně neobnovuje, případně se obnovuje rychlostí, která je zanedbatelná v porovnání s rychlostí její spotřeby. Jmenovitě jde především o fosilní paliva (uhlí, ropa, zemní plyn) a suroviny pro výrobu jaderných paliv (uran, potenciálně thorium).

Typickými příklady neobnovitelných zdrojů energie jsou především fosilní paliva: uhlí, ropa, zemní plyn a rašelina. Uhlí je hořlavá černohnědá sedimentární hornina, která se získává z hlubinných dolů (černé uhlí) nebo povrchově (hnědé uhlí). Skládá se z uhlíku, vodíku a kyslíku a dalších příměsí. Největší producenti uhlí jsou Čína, USA a Indie.

Podle zprávy koncernu British Petroleum z roku 2007 vydrží zásoby světového uhlí až do roku 2154. Podle odborníků jsme schopni vytěžit pouze cca 12 % světových zásob. Zbylé zásoby lze využít například spalováním uhlí v nalezišti, které vytvoří využitelný plyn.

Ropa je přirozeně se vyskytující hořlavá kapalina. Skládá se především z uhlovodíků. Mezi největší těžaře ropy se řadí Rusko, Saúdská Arábie, USA a Mexiko. V Česku se ropa těží na jižní Moravě.

Zemní plyn je vyskytující směs uhlovodíků, kde je hlavní složkou metan, dále poté ethan. Rašelina je směs částečně rozložených rostlin, nejčastější složkou bývá rašeliník. Používá se jako palivo, v zemědělství se přidává do půdy díky schopnosti uchovat vlhkost, nebo jako podestýlka pro dobytek.

Na rozdíl od ostatních zdrojů se energie z jaderného paliva uvolňuje prostřednictvím jaderných reakcí. buď štěpením (rozpadem) nebo fúzí (slučováním). Palivem pro štěpnou reakci v jaderných elektrárnách je obvykle uran obohacený na vyšší koncentraci štěpitelných izotopů, případně plutonium.

Odhadovaná životnost zásob vychází z poměru ověřených zásob a roční těžby. Ověřené zásoby ropy vystačí na přibližně 50 let současné spotřeby (údaj z roku 2020), tato hodnota se od roku 2000 mění poměrně málo (ověřené zásoby rostou). Podobná je situace v případě zemního plynu.

V závislosti na rychlosti implementace politik pro snížení emisí CO2 se očekává snižování spotřeby fosilních paliv nejpozději od roku 2030. Spotřeba uhlí výrazně klesá již v současnosti, zejména díky aktivním opatřením ve vyspělých zemích. U ropy je očekáván pokles spotřeby nejpozději od roku 2035, především v dopravě.

Vývoj obnovitelných zdrojů energie

Hrubá výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů se v roce 2008 podílela na tuzemské hrubé spotřebě elektřiny 5,2 %. Podíl obnovitelné energie na primárních energetických zdrojích činil 5 %. Podíl obnovitelných zdrojů energie na výrobě tepelné energie se pohybuje okolo 7 %.

• Primární zdroje energie = vytěžené energetické suroviny, tj.
• Čistá výroba elektřiny = hrubá výroba elektřiny zmenšená o vlastní spotřebu na výrobu elektřiny.

V případě tepelných elektráren se vlastní spotřeba blíží 10 % vyrobené elektřiny, jedná se tedy o významnou položku v energetické bilanci, která snižuje účinnost výroby elektřiny z primárních zdrojů. Naproti tomu v případě vodních, větrných a fotovoltaických elektráren je vlastní spotřeba zanedbatelná (méně než 0,5 %).

Primárním energetickým zdrojem je v parních elektrárnách uhlí, zemní plyn nebo biomasa, případně jiné palivo. Spotřeba se udává v jednotkách energie (GJ, TJ, PJ), vypočítává se z výhřevnosti. Výjimkou jsou jaderné elektrárny, kde primárním zdrojem je až teplo vyrobené v reaktoru (nezáleží tedy na účinnosti využití paliva).

Při konverzi na elektřinu nebo teplo se primární energie využije pouze s určitou účinností. Účinnost tepelných elektráren se pohybuje kolem 30 %, účinnost kotlů ve výtopnách může být až 90 %. Jiná situace je u větrných, fotovoltaických a vodních elektráren, kde je primárním energetickým zdrojem již vyrobená elektřina; u těchto zdrojů jsou z hlediska energetické bilance národního hospodářství údaje o jejich účinnosti zbytečné (je jedno, je-li elektřina ve větrné elektrárně vyrobena s účinností 20 nebo 30 %).

Nejasná je situace u jaderného paliva a zemního plynu. V prvním případě je využití energie obsažené v palivu velmi nízké (méně než 1 %). To by mohly změnit reaktory rychlé množivé reaktory (tzv. IV. generace), pokud se podaří dokončit jejich vývoj a zejména uzavření palivového cyklu. V případě zemního plynu jsou známy kondenzační kotle s udávanou účinností přes 100 %.

Z hlediska instalovaného výkonu i výroby elektřiny je nejvýznamnějším obnovitelným zdrojem biomasa. Problém je do jisté míry ve skutečnosti, že biomasa je pro výrobu elektřiny používána především ke spolužalování ve velkých uhelných elektrárnách. Vzhledem k nízkému využití odpadního tepla je nízké i celkové energetické využití biomasy jako primárního energetického zdroje.

Výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů je rozvíjena mimo jiné na základě závazku, který Česká republika uzavřela v rámci přístupových dohod při vstupu do Evropské unie. Výroba je závislá na klimatických podmínkách v daném roce. Vliv je vidět zejména u vodních elektráren, například v povodňovém roce 2006 byla výroba výrazně vyšší než v jiných letech.

Přesto je vidět zřetelný trend růstu jak instalovaného výkonu, tak výroby elektřiny. Podrobněji popsáno v článku Podpora obnovitelných zdrojů a cena elektřiny. Celkový objem prostředků a tím i dopad do ceny elektřiny se pro rok 2010 významně zvýšil. Podíl fotovoltaiky vzrostl již v roce 2009 na 40 %, na této úrovni zůstal i v roce 2010.

Výroba tepla z obnovitelných zdrojů je v posledních letech relativně stabilní. Skokové zvýšení v následujícím grafu je způsobeno změnou metodiky statistického zjišťování. Hlavním důvodem je, že výroba tepla není podporována ze zákona podobně jako výroba elektřiny. To by měla změnit tzv. "velká" novela zákona č. 180/2005 Sb.

Výroba tepla je sice podporována investičními dotacemi, například na pořízení solárních systému. Objem státních prostředků na investiční dotace je však nízký. V loňském roce zahájený program Zelená úsporám sice disponuje větším objemem financí, jeho rozběh se však zpomalil.

Vybraní výrobci jsou pravidelně obesíláni výkazy s měsíční periodicitou. Jedná se zhruba o 90 firem, především o všechny výrobce elektrické energie z uhlí, všechny výrobce, kteří spoluspalují biomasu s uhlím na výrobu elektřiny a další velké výrobce elektrické energie z ostatních paliv (vše včetně kogenerace).

Dále jsou zařazeny firmy s roční spotřebou uhlí nad 30 tis. tun (vyjma cementáren a vápenek) a firmy s celkovou roční výrobou tepla nad 300 TJ ze všech paliv, vč. vlastní spotřeby. Důvodem tohoto výběru je především potřeba rychlejších odhadů vývoje českého teplárenství.

Vybrané firmy měly k roku 2007 celkem 66% podíl na vsázce biomasy na výrobu tepla (bez domácností), 98% podíl na vsázce na výrobu elektřiny z biomasy, celkem byl jejich podíl 76 % na celkové vsázce mimo domácnosti. Tento podíl se dále zvyšuje s růstem vsázky ve velké energetice a poklesem spotřeby u dřevařských společností.

Uvedené firmy mají podíl 85 % na distribučním teple, 55 % na celkové hrubé výrobě tepla mimo domácnosti a 75% podíl dodávek tepla do domácností. Mezi spotřebou vybraných firem jednoznačně vedou celulózové výluhy na úrovni až 100 tis. tun měsíčně. Na druhém místě se pravidelně umísťuje dřevní štěpka, jejíž spotřeba je po výrazném nárůstu v roce 2007 na podobné úrovni.

Do budoucna je jednoznačně očekáván větší potenciál u rostlinných materiálů, protože spotřeba dřeva a dřevních odpadů se již v současnosti blíží produkčnímu potenciálu českých lesů. Podle informací Ministerstva zemědělství je pro zajištění potravinové bezpečnosti nutno rezervovat 2 mil. ha orné půdy, další přibližně 1 mil.

Vývoj v poslední době naznačuje možnou cestu k dosažení vysokého podílu obnovitelných zdrojů na spotřebě energie. V roce 2009 došlo k propadu průmyslové výroby a v důsledku toho k významnému snížení spotřeby elektřiny a tepla. Protože však obnovitelné zdroje energie jsou využívány přednostně, jejich podíl v celkové výrobě i spotřebě se zvýšil.

Bude-li trend snižování spotřeby energie pokračovat, může být cíl pro rok 2010 splněn i při současném objemu výroby z OZE.

Výroba elektřiny v EU: Zelenější budoucnost

Na úrovni EU se na výrobě elektřiny nejvíce podílejí obnovitelné zdroje energie, za nimiž následují fosilní paliva a jaderná energie. Nevyprovokovaná a neodůvodněná agrese Ruska vůči Ukrajině se zásadním způsobem promítla do cen fosilních paliv v EU, zejména zemního plynu, a v důsledku toho i do účtů Evropanů za elektřinu.

V roce 2024 se v EU vyrobilo 2 828 TWh (terawatthodin) elektřiny (hrubá výroba). Více než 48 % této elektřiny pochází z obnovitelných zdrojů energie. Z fosilních paliv bylo vyrobeno téměř 29 % elektřiny a jaderná elektřina byla zastoupena více než 23 %. Elektřina z obnovitelných zdrojů pocházela převážně z větrné energie (36,2 % výroby energie z obnovitelných zdrojů), vodní energie (27,4 %) a solární energie (22,8 %).

tags: #tezba #surovin #a #obnovitelne #zdroje

Oblíbené příspěvky:

• Škola v přírodě: seznam věcí
• Podrobnosti nakládání s odpady (383/2001 Sb.)
• Kdo je Barbora Munzarová?
• Problém znečištění vody v tropech
• Zimní krajina v ČR