آمریکا قراضه را راهکار کسری تامین مواد معدنی خود می‌داند

قلع امروزه به دلیل کاربرد آن در لحیم‌کاری مدارهای الکترونیکی، به عنوان یک فلز حیاتی به شمار می‌رود. به همین دلیل، دولت ایالات متحده آمریکا بار دیگر به دنبال راهکارهایی است تا واردات قلع که ۷۵ درصد از بازار این کشور را تامین می‌کند، کاهش دهد.

لازم به ذکر است که به دلیل نبود معادن و ذخایر فعال قلع در ایالات متحده آمریکا، تنها راه کاهش وابستگی این کشور به واردات افزایش ظرفیت بازیافت است.وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا اخیرا با اختصاص ۱۹ میلیون دلار کمک مالی به شرکت «Nathan Trotter»، از افزایش ظرفیت بازیافت داخلی حمایت کرده و این شرکت را تشویق کرده است تا بخش عمده‌ای از ۳۸ هزار تن ضایعات قلعی را که هر سال صادر می‌شود، بازیافت کند.

یکی از بخش‌های مهم اما اغلب نادیده گرفته‌ شده برای دستیابی به خودکفایی مواد معدنی حیاتی، بازیافت یا معدن‌کاری شهری (استخراج فلزات و مواد ارزشمند از زباله‌های الکترونیکی، ضایعات و محصولات دورریخته‌ شده شهری) است.

معدن‌کاری شهری

وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا بودجه‌ای به شرکت «۶k Additive» که به بازیافت آلیاژهای تیتانیوم می‌پردازد و شرکت «Rare Earth Salts» که تربیوم را از لامپ‌های قدیمی بازیافت می‌کند، اختصاص داده است. وزارت انرژی ایالات متحده آمریکا مبلغ ۲۲ میلیون دلار برای بهبود امکانات واحدهای بازیافتی شرکت «Golden Aluminum» در ایالت کلرادو سرمایه‌گذاری خواهد کرد. این وزارت همچنین تا ۲۷۰ میلیون دلار برای افزایش ظرفیت بازیافت مس در تاسیسات شرکت «Wieland» در ایالت کنتاکی اختصاص داده است.

وزرت انرژی ایالات متحده آمریکا در تلاش است زنجیره کامل بازیافت باتری خودروهای الکتریکی را در داخل این کشور ایجاد کند. این وزارتخانه بودجه‌هایی را برای افزایش ظرفیت فرآوری، فناوری‌های جدید دسته‌بندی ضایعات و حتی حمل‌ونقل باتری‌های استفاده‌ شده اختصاص داده است.

معدن‌کاری شهری نسبت به استخراج از معادن و ذوب اولیه مزایای بیشتری به همراه دارد. در بازیافت فلزات، انرژی کمتری مصرف می‌شود و در نتیجه این فرایند هزینه کمتری را نسبت به تولید فلزات اولیه در پی دارد، به‌ طور مثال، در بازیافت آلومینیوم تا ۹۰ درصد کمتر انرژی مصرف می‌شود.

طبق گزارش ویژه‌ای که اخیرا توسط آژانس بین‌المللی انرژی منتشر شد، بازیافت فلزات با محیط‌ زیست سازگارتر است و در مقایسه با تولید فلزات خام، تا ۸۰ درصد گازهای گلخانه‌ای کمتری تولید می‌کند. اما مهمترین نکته‌ای که مسئولان فعال در حوزه زنجیره تامین مواد حیاتی باید به آن توجه کنند، این است که برای تحقق رشد تولید فلزات حیاتی، باید فرایند صدور مجوز برای توسعه ظرفیت‌های بازیافت، فرایند به مراتب کوتاه‌تری نسبت به احداث معادن جدید داشته باشد.

ظرفیت نهفته و بکر

بازیافت به‌تنهایی نمی‌تواند نیاز به معادن جدید را به طور کامل پوشش دهد اما طبق گفته آژانس بین‌المللی انرژی، ظرفیت بازیافت ممکن است تا سال ۲۰۵۰ تقاضای جهانی برای فعالیت‌های معدنی جدید را ۲۵ تا ۴۰ درصد کاهش دهد؛ البته در صورتی که تعهدات اقلیمی ملی برآورده شوند.

با این حال، از ظرفیت معدن‌کاری شهری هنوز به طور کامل استفاده نشده است. آژانس بین‌المللی انرژی اعلام کرد که سهم مس ثانویه در تقاضای جهانی، با احتساب ضایعاتی که به طور مستقیم ذوب و در تولید محصولات نهایی استفاده می‌شوند، از ۳۷ درصد در سال ۲۰۱۵ به ۳۳ درصد در سال ۲۰۲۳ کاهش یافت.

این آژانس همچنین اشاره کرد که تقاضا برای نیکل ثانویه در همین دوره از ۳۳ درصد به ۲۶ درصد کاهش یافت اما تقاضا برای آلومینیوم ثانویه افزایش داشت و از ۳۲ درصد به ۳۵ درصد رسید که دلیل این رشد، قوانین حمایتی و برنامه‌های مناسب در زمینه مدیریت پسماند بوده است.

ایالات متحده آمریکا در این زمینه عملکرد ضعیفی داشته است؛ به طوری که سهم مس ثانویه تنها ۳۰ درصد از مصرف داخلی این کشور را تشکیل می‌دهد که کمتر از میانگین جهانی بوده است. این کشور بزرگ‌ترین صادرکننده ضایعات مس و آلومینیوم در جهان به شمار می‌آید و بخش عمده‌ای از این صادرات به چین ارسال می‌شود.

مشکل اصلی ایالات متحده آمریکا کاهش ظرفیت بازیافت است؛ به‌ ویژه ظرفیت مورد نیاز برای بازیافت محصولاتی که به پایان عمر مفید خود نزدیک شده‌اند و قبل از وارد شدن به کوره‌های ذوب نیاز است قطعات آن‌ها جداسازی و دسته‌بندی شود. همچنین، یک اقتصاد چرخشی موفق به یک سیستم کارآمد برای جمع‌آوری مواد قابل بازیافت نیاز دارد که در ایالات متحده آمریکا چنین سیستمی هنوز شکل نگرفته است.

بر اساس گزارش انجمن آلومینیوم ایالات متحده آمریکا، نرخ بازیافت قوطی‌های آلومینیومی در این کشور که یکی از آسان‌ترین محصولات برای بازیافت و  بازگرداندن به زنجیره تامین به شمار می‌رود، کمتر از ۵۰ درصد است. به این معنی که معادل ۸۰۰ میلیون دلار از این ماده ارزشمند هر ساله به محل‌های دفن زباله فرستاده می‌شود؛ مبلغی که معادل هزینه ساخت یک کارخانه ذوب اولیه جدید است.

چالش‌های بازیافت باتری

بازیافت باتری خودروهای الکتریکی چالش‌های مختص به خود را به همراه دارد. استخراج فلزات ارزشمندی مانند نیکل و کبالت از باتری‌های استفاده‌ شده می‌تواند کسب‌وکار سودآوری باشد اما سوال مهم در مورد باتری‌هایی است که هیچ‌کدام از فلزات را ندارند.

در چند سال گذشته، تولیدکنندگان باتری خودروهای الکتریکی به دلیل هزینه‌های کمتر تولید باتری‌های لیتیوم آهن فسفات (LFP) تمایل بیشتری به تولید این دسته از باتری‌ها داشته‌اند؛ به‌ طوری‌ که در حال حاضر باتری‌های (LFP) ۴۰ درصد از سهم بازار را به خود اختصاص می‌دهند.

به دلیل قیمت‌های نسبتا پایین فلزات اصلی باتری‌های لیتیوم آهن فسفات، بازیافت این باتری‌ها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست. به همین دلیل ممکن است واحدهای بازیافت کارمزدهایی را برای بازیافت این باتری‌ها دریافت کنند.

در سطح جهانی نیز چارچوب‌های نظارتی برای بازیافت باتری‌های استفاده‌ شده خودروهای الکتریکی در دست بررسی قرار دارند. قوانین مربوط به پسماند خطرناک بودن «Black Mass» که ترکیبی از کاتد و آند در یک باتری استفاده‌ شده است، در کشورهای مختلف تفاوت دارند.

علاوه‌براین، همان‌طور که گزارش آژانس بین‌المللی انرژی اشاره می‌کند، چین همچنان بر مرحله میانی فرآوری در زنجیره تامین تسلط دارد، مرحله‌ای که فلزات بازیافتی برای تولید باتری‌های جدید به پیش‌مواد «precursor elements» تبدیل می‌شوند. امروزه ۲۰ شرکت برتر جهان در زمینه پیش‌بازیافت «pre-treatment» و بازیافت باتری‌های استفاده‌ شده از چین هستند که این امر وابستگی بالقوه کشورهای غربی به اژدهای زرد را نشان می‌دهد.

الگوی سرب

به گزارش آژانس بین‌المللی انرژی، با ترکیبی از سیاست‌گذاری‌های مناسب داخلی و خارجی، می‌توان بر بیشتر چالش‌های موجود در زمینه بازیافت باتری‌ها غلبه کرد.

باتری‌های سرب اسیدی می‌توانند الگوی مناسبی برای بازیافت باتری خودروهای الکتریکی و به‌ طور کلی همه فلزات باشند. نرخ بازیافت این باتری‌‌ها که در طبقه‌بندی مواد خطرناک برای سلامتی قرار می‌گیرند، در کشورهای پیشرفته‌ای مانند ایالات متحده آمریکا تا ۹۹ درصد نیز می‌رسد. بازار سرب به لطف نرخ بالای بازیافت این فلز، برای تامین تقاضا به معادن جدید کمتری نیاز دارد. سرمایه‌گذاری در افزایش ظرفیت بازیافت در مقایسه با احداث معادن جدید بسیار ارزان‌تر و با محیط‌ زیست سازگارتر است و دولت ایالات متحده آمریکا نیز به این موضوع پی برده است. از همه مهم‌تر از نظر امنیت ملی، افزایش ظرفیت بازیافت وابستگی کمتری به کشورهای خارجی ایجاد می‌کند.