چالش‌های آینده سبز
تغییرات اقلیمی و نیاز به کنترل انتشار گازهای گلخانه‌ای باعث‌شده کشورها به‌دنبال جایگزینی برای سوخت‌های فسیلی باشند. یکی از مهم‌ترین منابع انتشار گازهای گلخانه‌ای خودروها هستند.
در سال‌های اخیر کشورهای توسعه‌یافته با تمرکز بر تولید خودروهای برقی، در پی آن هستند تا مسیر رسیدن به هدف «کربن صفر» را هموار سازند. با توجه به اینکه مواد اولیه تولید باتری این خودروها را محصولات معدنی تشکیل می‌دهند، بخش معدن جایگاه ویژه‌ای در معادلات جهانی پیدا کرده‌است.
در این بین، ایالات‌متحده به‌عنوان بزرگ‌ترین اقتصاد جهان، با چالش‌های جدی در حوزه تامین مواد اولیه روبه‌رو است. این کشور به‌شدت به واردات مواد اولیه وابسته است و با کسری نیروی کار متخصص در حوزه معدن‌کاری روبه‌رو است. موسسه Global Business Reports در یک گزارش تحلیلی چالش‌های ایالات‌متحده برای خودکفایی در تولید محصولات معدنی برای رسیدن به هدف جایگزینی انرژی‌های پاک را بررسی کرده‌است.
در سال۲۰۲۳، ایالات‌متحده بالاترین سطح واردات مواد معدنی را ثبت کرد که نشان‌دهنده پایین‌ترین سطح ثبات زنجیره تامین در تاریخ است. طبق گزارش «خلاصه مواد معدنی۲۰۲۳» که سازمان زمینشناسی ایالات‌متحده (USGS) منتشر کرده، این کشور بیش از ۵۰درصد به ۵۱ماده‌معدنی وابسته است. همچنین ایالات‌متحده برای ۱۵مورد از این ۵۱ ماده‌معدنی بهطور کامل به واردات وابسته است و در ۱۲ مورد این نیاز وارداتی، «بحرانی» شناخته شده‌است.
در سال۲۰۲۴ میلادی نیز وضعیت مشابه است؛ ایالات‌متحده بیش از ۵۰درصد به ۴۹ ماده‌معدنی وابسته است و همچنان برای ۱۵ ماده‌به‌طور کامل به واردات وابسته است. برای اینکه این کشور بتواند به هدف «گذار به انرژی سبز» دست‌یابد، تامین مواد تولیدشده در داخل کشور بسیار ضروری است. دولت ایالات‌متحده متعهد شده‌است که تا سال۲۰۵۰ میزان انتشار کربن را به صفر برساند. برای این منظور لازم است سهم بازار خودروهای برقی در سال۲۰۳۰، به ۵۰درصد افزایش یابد.
برای رسیدن به هدف «کربن صفر»، ۹۰درصد از تولید برق باید از فناوری‌های تجدیدپذیر تامین شود. بر اساس گزارش Benchmark Intelligence، برآورد می‌شود که تا سال۲۰۳۵، باید ۳۸۴ معدن برای تامین تقاضای خودروهای برقی و باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی، مورد بهره‌برداری قرار گیرد. در حال‌حاضر چشم‌‌‌‌‌انداز نامساعد است؛ سهم سوخت‌های فسیلی از انرژی بین سال‌های ۱۹۹۷ تا ۲۰۲۲ تنها چهار‌درصد کاهش‌یافته‌است.
براساس برخی گزارش‌ها، برای دستیابی به هدف کربن صفر، کشورهای ثروتمندی مانند ایالات‌متحده حداقل هزینه‌ای معادل ۲۰درصد از تولید ناخالص داخلی سالانه خود را متحمل خواهند شد. بر اساس تولید ناخالص داخلی سال۲۰۲۳ ایالات‌متحده، این رقم معادل ۵.۴۷تریلیون دلار خواهد بود، با این‌حال بر اساس گزارش سازمان زمینشناسی ایالات‌متحده، استخراج فلزات و مواد معدنی در سال۲۰۲۳، بیش از ۱۸۵میلیارد دلار به تولید ناخالص داخلی آمریکا کمک کرد.
در شرایط فعلی، حجم مواد معدنی تولیدشده در آمریکا، متناسب با برنامه‌های بلند‌پروازانه دولت برای پیشبرد انتقال به انرژی سبز نیست. ایالات‌متحده برای کل زنجیره تامین باتری و همچنین مواد لازم برای تولید انرژی تجدیدپذیر و فناوری‌های ذخیره‌سازی به واردات وابسته است. تنش‌های ژئوپلیتیک می‌تواند امیدهای ایالات‌متحده را برای آینده‌‌‌‌‌ای پاک را با تهدید مواجه کند.
تاوانا بین، مدیرعامل گروه «منابع پاک آمریکایی» در رابطه با شرایط فعلی بازار مواد معدنی ایالات‌متحده گفت: «به نفع ماست که بفهمیم چگونه می‌توانیم از منابع خود استفاده کنیم تا در وضعیتی قرار نگیریم که دیگران بتوانند دسترسی ما را تعیین کنند.»
یکی از مهم‌ترین فلزات مورد‌نیاز برای تولید انرژی‌های پاک، مس است. وابستگی آمریکا به واردات مس، بین سال‌های ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴، بیش از ۵درصد افزایش‌یافته‌است. این وابستگی احتمالا در سال‌های آینده بیشتر خواهدشد زیرا تقاضای صنایع برای مس در سال‌های آینده به‌مراتب بیشتر رشد خواهد کرد. در حال‌حاضر ایالات‌متحده هم در تامین مس خام و هم در تامین مس تصفیه‌‌‌‌‌شده، با کمبود مواجه است. با وجود نقش حیاتی مس در تحقق هدف «گذار به انرژی سبز»، وابستگی ۴۶درصدی به واردات این فلز، باعث این نشده‌است که دولت ایالات‌متحده، مس را به‌عنوان یک «ماده معدنی حیاتی» تعریف کند. سازمان زمینشناسی آمریکا، حتی درخواست دو حزبی برای اضافه‌کردن مس به فهرست مواد معدنی حیاتی را رد کرده‌است.
نوادا؛ معدنی برای نسل‌های آینده
بازارهای سرمایه به دلیل عملکرد ضعیف لیتیوم در ۱۲ ماه گذشته نسبت به سرمایه‌گذاری در بازار این فلز محتاط بوده‌اند. با وجود عدم‌تمایل بخش خصوصی، دولت ایالات‌متحده در بازار لیتیوم فعال است. درحالی‌که بازارهای سرمایه به‌دنبال بازگشت سریع سرمایه هستند، دولت ایالات‌متحده بر افق بلندمدت تمرکز دارد و لیتیوم را از منظر تقاضا برای «گذار به انرژی سبز» می‌بیند.
با توجه به زمینشناسی نوادا، این ایالت به‌عنوان پیشرو در حوزه لیتیوم شناخته می‌شود، با این‌حال قابلیت‌‌‌‌‌های پردازش لیتیوم در آمریکا کمتر از سطح موردانتظار پیشرفت داشته‌است. نوادا یکی از معدود نقاط روی کره‌زمین است که دارای ذخایر قابل‌توجه در عناصر معدنی مهم، برای استخراج و تولید نسل‌های آینده است. فردریک اشتینمن، مدیر مرکز توسعه اقتصادی دانشگاه نوادا در رابطه با وضعیت معدن‌کاری در این ایالت گفت: «در حال‌حاضر شکاف بزرگی در توانایی‌‌‌‌‌های پردازش وجود دارد. نوادا در حال‌حاضر یک صادرکننده خالص سنگ‌معدن خام به چین است.»
در سال۲۰۲۳، دانشگاه نوادا، از دولت آمریکا یک‌میلیون دلار برای تامین مالی برنامه موتورهای نوآوری منطقه‌ای NSF دریافت کرد. اریکا هال، مدیر ارشد این برنامه در رابطه با این پروژه گفت: «ما شکاف‌‌‌‌‌های پردازش و تصفیه را شناسایی‌کرده و در تلاش هستیم تا فناوری‌های جدید را وارد کنیم و فناوری‌های قدیمی را بهبود دهیم. ما با شرکت‌های سرمایه‌گذاری خطرپذیر همکاری می‌کنیم تا اطلاعات، دانش، پیچیدگی و حمایت لازم را برای حرکت به سمت تجاری‌‌‌‌‌سازی فراهم کنیم.» دولت بایدن-هریس اهدافی را برای اطمینان از اینکه ۵۰درصد از فروش خودروها تا سال۲۰۳۰ برقی خواهند بود، تعیین کرده‌است.
ایالات‌متحده قصد دارد سهم بازار خود را در حوزه باتری افزایش دهد؛ در راستای همین برنامه، طبق قانون زیرساخت‌های دوجانبه، وزارت انرژی آمریکا در سال‌های ۲۰۲۲ و ۲۰۲۳ مبلغ ۴.۶۲میلیارد دلار به ۳۵ پروژه اعطا کرد که سه مورد از آنها در نوادا قرار دارند.
معجزه بازیافت
در ایالات‌متحده، زمان لازم برای بهره‌برداری از یک معدن به ۲۹ سال‌می‌رسد. این زمان‌بندی طولانی امکان «گذار به انرژی سبز» در آمریکا با استفاده از منابع داخلی را از بین می‌برد. در این بین، شرکت‌های بازیافت در حال ظهور هستند تا یک گزینه جایگزین ارائه دهند.
بر اساس برآوردها، در سطح جهانی حدود ۲۸۰میلیارد تن باطله غیر‌فعال وجود دارد که تخمین‌زده می‌شود حاوی‌تریلیون‌‌‌‌‌ها دلار ارزش از فلزات گرانبها و استراتژیک باشد. مدیرعامل گروه «منابع پاک آمریکایی»، در این رابطه گفت: «پردازش مجدد این مواد یک گزینه روشن است. بازگرداندن مواد معدنی و فلزاتی که روزی به‌عنوان زباله درنظر گرفته می‌شدند به زنجیره تامین نه‌تنها منابع ما را متنوع‌‌‌‌‌تر می‌کند، بلکه رسیدن آمریکا به هدف خودکفایی را نیز تسهیل می‌کند.
این تغییر می‌تواند صنعت معدن در ایالات‌متحده را متحول کند، فرصت‌های شغلی ایمن‌‌‌‌‌تری ایجاد کند و آینده این بخش را دوباره تعریف کند.» در حال‌حاضر، شرکت «منابع پاک آمریکایی» با باطله‌‌‌‌‌های موجود در املاک خود در ایالت نوادا فعالیت خود را آغاز کرده‌است. بهطور همزمان، شرکت ABTC و شرکت Redwood در نوادا در حال بازیافت باتری‌ها هستند. با استخراج لیتیوم و بازیافت باتری‌ها، ABTC یک چرخه ایجاد‌کرده‌است.
رایان ملسرت، مدیرعامل شرکت «فناوری باتری آمریکایی»، در رابطه با فرآیند بازیافت گفت: «دوره جدید انرژی با اقتصاد سنتی هیدروکربنی، جایی‌که منابع تنها یک‌‌‌‌‌بار استفاده می‌شوند و به پایان می‌رسند، متفاوت است. برای عناصری مانند لیتیوم، داشتن همکاری متقابل‌با تصفیه‌‌‌‌‌کنندگان، تولیدکنندگان و دیگر ذی‌نفعان به ما اجازه می‌دهد تا کنترل این مواد را بهطور نامحدود حفظ کنیم.»
علاوه بر باتری‌های لیتیومی، پنل‌‌‌‌‌های خورشیدی نوع دیگری از خوراک بازیافتی را فراهم می‌کنند. کورداد‌و‌دی گاسپریس، رئیس اجرایی و مدیرعامل شرکت Comstock، در این رابطه گفت: «سالانه ۱۰۰هزار‌تن زباله پنل‌‌‌‌‌های خورشیدی که عمده آن در ایالت‌های کالیفرنیا، آریزونا و نوادا است، تولید می‌شود. تا سال۲۰۳۰، انتظار می‌رود این مقدار به یک‌میلیون تن برسد.»
دی‌گاسپریس افزود: «ما ثابت می‌کنیم که می‌توانیم بهطور اقتصادی ۱۰۰درصد پنل‌‌‌‌‌های خورشیدی را بازیافت کنیم. این مواد شامل شیشه، سیلیس، آلومینیوم، مس و یک سنگ‌معدنی با محتوای بالای نقره است.»
چالش نیروی انسانی
بخش معدن در آمریکا با مشکلاتی برای رسیدن به میزان تولید متناسب با هدف «گذار به انرژی سبز»، روبه‌رو است. در این میان، یکی از چالش‌ها نقش محدود‌کننده بیشتری دارد. بر اساس گزارش مک‌‌‌‌‌کینزی، ۷۱درصد از رهبران صنعت معدن اعتقاد دارند کمبود منابع انسانی مانع از تحقق اهداف تولید آنها می‌شود.
درحالی‌که پیش‌بینی می‌شود صنعت معدن در آمریکا در ۲۰ سال‌آینده، سالانه بین ۱۱ تا ۱۳هزار شغل ایجاد کند، هر‌ساله تمایل آمریکایی‌ها به فعالیت در بخش معدن کاهش می‌یابد. در آوریل ۲۰۲۳، بخش معدن ایالات‌متحده ۳۶هزار فرصت شغلی خالی داشت. همچنین بین سال‌های ۲۰۱۵ و ۲۰۲۲ فارغ‌‌‌‌‌التحصیلان معدن در ایالات‌متحده ۳۹درصد کاهش‌یافته‌‌‌‌‌اند. بسیاری از دانشجویان آمریکایی با بخش معدن آشنایی ندارند و در تصور یک حرفه در این حوزه دچار مشکل هستند. این کمبود نیروی کار یک چالش فوری را به‌وجود می‌آورد.
طبق گزارش انجمن معدن، متالورژی و اکتشاف آمریکا، انتظار می‌رود حدود ۲۲۰هزار کارگر معدن ایالات‌متحده تا سال۲۰۲۹ بازنشسته شوند. این خروج گسترده، شکاف قابل‌توجهی در دانش و مهارت ایجاد خواهد کرد که باید به آن توجه شود؛ به‌ویژه با توجه به اینکه تقاضا برای مواد معدنی مهم مانند لیتیوم، کبالت و عناصر نادر همچنان در حال افزایش است.
کمبود نیروی انسانی، بر کل زنجیره ارزش معدن، از اکتشاف تا مهندسی و عملیات تاثیر می‌گذارد. طبق گزارش شورای بین‌المللی معدن و متالورژی (ICMM)، تغییرات تکنولوژی و حرکت بنگاه‌های اقتصادی به سمت اتوماسیون و دیجیتالی‌‌‌‌‌سازی نیازمند مهارت‌های بسیار تخصصی است که شکاف نیروی انسانی را بیشتر می‌کند. نقش‌‌‌‌‌های جدیدی مانند دانشمندان داده، تحلیلگران جغرافیایی و متخصصان هوش‌مصنوعی (AI) بهطور فزاینده‌ای حیاتی می‌شوند. راب هاردمن، رئیس و مدیرعامل شرکت Maptek در این رابطه گفت: «نبود نیروی کار متخصص در بخش معدن باعث‌شده که از داده‌های موجود در این بخش به‌صورت بهینه استفاده نشود.»
در سپتامبر ۲۰۲۳، کمیته سنا در امور انرژی و منابع طبیعی، قانون «مدارس معدن ۲۰۲۳ » را معرفی کرد. براساس این قانون، دولت آمریکا بین سال‌های ۲۰۲۴ تا ۲۰۳۱، سالانه ۱۰میلیون دلار، به یک برنامه کمک‌‌‌‌‌هزینه برای مدارس معدن اختصاص خواهد داد تا از این طریق دانشجویان بیشتری در رشته‌های مرتبط با معدن جذب دانشگاه‌های آمریکایی شوند.
محققان اعتقاد دارند؛ برای حل مشکل کمبود نیروی انسانی در بخش معدن آمریکا، باید تغییرات را از مدارس آغاز کرد. تحقیقات نشان‌داده‌اند که آگاهی از مشاغل معدنی به‌شدت کم است. بر اساس یک نظرسنجی، ۶۰درصد از معلمان علوم آمریکایی احساس می‌کنند که به دلیل کمبود دانش لازم، نمی‌توانند دانش‌آموزان را برای ورود به بخش معدن راهنمایی کنند. برای مقابله با این موضوع، دولت آمریکا آکادمی معلمان معدن و مواد معدنی را برای معلمان علوم مدارس متوسطه راه‌اندازی کرده‌است.
با این حال، فناوری می‌تواند به پر‌کردن این خلأ رو به گسترش کمک کند. بنیان‌گذار، رئیس و مدیرعامل گروه معدن ترنر، در این رابطه گفت: «امسال ما در مسیر دریافت بیش از ۲۰هزار درخواست شغلی هستیم که افزایش قابل‌توجهی نسبت به ۱۱هزار درخواست در سال‌گذشته داشته‌است. این افزایش نشان‌دهنده تلاش‌های ما در رسانه‌های اجتماعی است؛ نه‌تنها برای ترویج برند خود، بلکه برای برجسته‌کردن فرصت‌ها در بخش معدن، به‌ویژه در ایالات‌متحده.» در نهایت می‌توان گفت، ایالات‌متحده باید هرچه سریع‌تر بر خودکفایی در مواد معدنی ضروری تمرکز کند.
برای این منظور افزایش تولید داخلی، پیشبرد نوآوری در بازیافت و پر‌کردن شکاف رو به افزایش نیروی انسانی ضروری به‌نظر می‌رسد. این اقدامات برای تثبیت جایگاه آمریکا در گذار جهانی به انرژی‌های سبز و تضمین ثبات اقتصادی و استراتژیک حیاتی هستند.
