Ett internationellt team av forskare, ledd av University of Delawares Saleem Ali, säger att global resursstyrning och delning av geovetenskaplig data behövs för att ta itu med utmaningar som står inför framtida mineraltillförsel.

Specifikt oroande är en rad tekniska mineraler, som är en viktig ingrediens i allt från bärbara datorer och mobiltelefoner till hybrid- eller elbilar till solpaneler och kopparledningar för hem. Dock, basmetaller som koppar är också ett stort problem.

Forskargruppen, som inkluderade experter från akademiska, statliga och industriella institutioner på fem kontinenter, USA., Europa, Sydafrika, Australien och Sydamerika, rapporterade sina resultat idag i en referentgranskad artikel i Natur .

"Det finns fördrag om klimatförändringar, biologisk mångfald, migrerande arter och till och med avfallshantering av organiska kemikalier, men det finns ingen internationell mekanism för att styra hur mineraltillförseln ska samordnas, sa Ali, tidningens huvudförfattare och Blue and Gold Distinguished Professor of Energy and Environment vid UD.

Forskarna granskade data och efterfrågeprognoser om hållbarheten hos globala mineraltillgångar under kommande decennier. Studien visade att gruvprospektering inte hänger med i framtida efterfrågan på mineraler och återvinning i och för sig skulle inte heller kunna möta efterfrågan.

På samma gång, övergången till ett samhälle med låga koldioxidutsläpp kommer att kräva stora mängder metaller och mineraler för att tillverka ren teknik och forskarna säger att samhället inte är rustat för att möta de ytterligare behoven för dessa råvaror.

Enligt forskargruppen, internationell samordning behövs för var man ska fokusera insatser för prospekteringsinvesteringar, vilken typ av mineraler som sannolikt finns på olika platser och därmed, vilken typ av bilaterala avtal behövs mellan olika länder.

Tillgång och efterfrågan

Den globala befolkningen förväntas nå 8,5 miljarder år 2030, måldatumet för FN:s mål för hållbar utveckling, vilket innebär ännu fler konsumenter på marknaden.

Den största andelen investeringar i ett mineral för prospektering är i guld, som även om det är mycket lönsamt, används till stor del för smycken.

Viktiga råvarumetaller som järnmalm, koppar och guld (och andra ädelmetaller) säljs på en global marknad på samma sätt som olja säljs. Sällsynta jordartsmetaller och andra tekniska mineraler, dock, säljs genom enskilda återförsäljare och priserna kan variera anmärkningsvärt.

För varor som kläder, kosmetika eller elektronik, pris kan lätt utlösa förändringar i utbudet. Detta är inte möjligt med mineraltillförsel, dock, eftersom tidshorisonten för att utveckla en sällsynt jordartsmetallfyndighet från prospektering och upptäckt till gruvdrift är 10-15 år.

Till exempel, den sista stora fyndigheten för koppar upptäcktes i Mongoliet för 15 år sedan och började produceras först hösten 2016, skapar stora utbudsutmaningar.

Lägg till detta, endast 10 procent av de tidiga prospekteringsinsatserna leder faktiskt till en brytbar fyndighet. De flesta fyndigheter är antingen inte ekonomiskt lönsamma att bryta eller så stöter företag på problem med markanvändning eller zonindelning på grund av geopolitiska utmaningar.

"Länder där mineraler sannolikt kan hittas kan ha dåligt styre, vilket gör det högre risk för leverans. Men produktion från dessa länder kommer att behövas för att möta den globala efterfrågan. Vi måste tänka på detta, " sa Ali.

Få alternativ, svårt att återvinna

Sedan finns det den vanliga missuppfattningen hos konsumenterna att vi bara kan använda något annat. För många mineralanvändningar, det finns inga alternativ. Det finns få kommersiellt gångbara ersättningsmineraler för många tillämpningar av kopparledningar, till exempel.

Detsamma kan vara sant för tekniska metaller som kan bli väsentliga i grön teknik – som neodym, terbium eller iridium. Dessa mineraler behövs bara i små mängder, men de är oumbärliga för att få tekniken att fungera, vilket betyder att även om skalan verkar liten, värdet är enormt.

Miljökostnader och alternativ för materialåtervinning måste övervägas, för.

Metaller och kolfiber som används vid tillverkning av flygplan eller bilar anses ofta ha mindre miljöpåverkan eftersom de är lätta, men Ali förklarade att tillverkningen av kolfibrer för närvarande är mycket petroleumbaserad.

"Eftersom de är lättare, folk tror att de är grönare på något sätt, men det är de inte och de är svåra, om inte omöjligt, att återvinna, " han sa.

Ali och hans kollegor hoppas att detta dokument är det första steget mot en mellanstatlig mekanism eller annan lösning som kan ge nationer möjlighet att planera för mineralbrist eftersom både den offentliga och privata sektorn är mineralberoende.

Forskargruppen hävdar att positiva framsteg kan göras snabbt genom expansion av utvecklande organisationer, såsom FN:s internationella resurspanel eller den kanadensiskt ledda mellanstatliga panelen för gruvmetaller och hållbar utveckling.

Långsiktiga lösningar kommer att kräva större transparens mellan nationer, och skulle kunna inkludera global delning av geologiska data och skapandet av mekanismer för att skydda mineralfynd, ungefär som vi skyddar immateriella rättigheter.

"Det handlar om att hantera flödet av resurser från marken till produkt till konsument till återvinning, " sa Ali.

Poängen

Den hårda sanningen, fastän, är att om inget förändras kommer krympande utbud naturligt att leda till stigande priser. Det kan också leda till allvarliga globala utmaningar om viktiga resurser som människor har varit så beroende av kollapsar.

Ta infrastrukturen kring förnybar energiteknik, som vindkraftverk. Just nu, tekniken är ny, men vad händer om resurserna tar slut för ny produktion eller reparation av befintlig teknik? En flaskhals när det gäller materialproduktion skulle kunna skapa en flaskhals även när det gäller energiproduktion.

Även kärnkraft, ofta betraktad som ett universellt botemedel mot globala energiproblem, är inte immun mot mineralbrist. Faktiskt, alla kärnreaktorer idag kräver uran – en metall som måste brytas – för att fungera.

"Människor har varit så oroade över klimatförändringarna att det har skapat en verklig rörelse kring det. Vi ser inte detta kring resursanvändning och återhämtning, även om det är mycket närmare oss dagligen, " sa Ali.