Κρίσιμες πρώτες ύλες και μεταποίηση

Η δίδυμη πράσινη και ψηφιακή μετάβαση ήδη απασχολεί πολιτική, κοινωνία, ειδικούς και βιομηχανία. Ας δούμε όμως τι σημαίνουν οι στόχοι αυτοί στην πράξη. Εξετάζοντας τις κοινωνικές ανάγκες, τις διαθέσιμες σήμερα καταναλώσεις ορυκτών πρώτων υλών και μετάλλων, καθώς και την βιομηχανική παραγωγή παγκοσμίως, γίνεται γρήγορα αντιληπτό ότι η δίδυμη αυτή μετάβαση είναι αδύνατο να επιτευχθεί χωρίς την διασφάλιση κρίσιμων πρώτων υλών, χωρίς καινοτομία σε παραγωγή και μεταποίηση. Αυτό συμβαίνει, διότι η ψηφιακή μετάβαση απαιτεί τεράστιες ποσότητες μετάλλων (χαλκού, αλουμινίου, χάλυβα), ενώ η πράσινη μετάβαση εμπλέκει επιπλέον 50 κρίσιμες πρώτες ύλες. Ταυτόχρονα, η ζήτηση σε ενέργεια από την ανάπτυξη στην κατεύθυνση αυτή οδηγεί σε ανάγκη για ραγδαία αύξηση της παραγωγής σε μια εποχή, που ταυτόχρονα προσπαθούμε να μειώσουμε τους εκλυόμενους ρύπους αερίων του θερμοκηπίου, κυρίως του CO2. Αντίστοιχα, προσπαθούμε να περιορίσουμε την ανάλωση ορυκτών πρώτων υλών με επαναχρησιμοποίηση και ανακύκλωση.

Η κυκλική οικονομία, η βιομηχανική παραγωγή μηδενικών αποβλήτων και αερίων του θερμοκηπίου, με στόχο την πλήρη απανθρακοποίηση απαιτεί καινοτομία στην μεταλλουργία. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η χρήση υδρογόνου ως αναγωγικού μέσου στον χάλυβα, αλλά και στην παραγωγή χαλκού και αλουμινίου προς ανάκτησή του από απόβλητα – οξείδια και λοιπά παραπροϊόντα της πρωτογενούς παραγωγής. Η ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση μετάλλων, πρώτων υλών, αλλά και ο διαχωρισμός τους απαιτεί νέες προσεγγίσεις σε μεταλλουργία και μεταποιητική βιομηχανία.

Περαιτέρω, για την κάλυψη των ολοένα αυξανόμενων αναγκών ενέργειας, οι ανανεώσιμες πηγές (ενέργειας – ΑΠΕ) πρέπει να συνδυαστούν με συσσωρευτές (μπαταρίες), καθώς το δίκτυο ηλεκτροπαραγωγής είναι κορεσμένο. Η παραγωγή μπαταριών αποτελεί τον νέο πυρετό χρυσού στις διεθνείς αγορές με την διασφάλιση των κρίσιμων πρώτων υλών, ειδικά των νικελίου, χρωμίου, κοβαλτίου και λιθίου, να αποτελούν μήλο της έριδος γεωπολιτικά.

Η Ευρώπη σήμερα καταναλώνει το 23% της παγκόσμιας ετήσιας παραγωγής προϊόντων εξόρυξης, ενώ παράγει το 2 – 3%. Προβλέπεται ότι η παγκόσμια χρήση υλών θα υπερδιπλασιαστεί από 79 δισ. τόνους το 2011 σε 167 δισ. τόνους το 2060 (+110 %), ενώ, ειδικά για τα μέταλλα σημειώνεται ότι η χρήση τους θα αυξηθεί από 8 σε 20 δισ. τόνους (+250%). Στο πλαίσιο αυτό η αξιοποίηση των ορυκτών πρώτων υλών, η προστιθέμενη αξία μέσω της μεταλλουργίας – μεταποίησής τους αποτελεί κρίσιμο παράγοντα για την αύξηση του ΑΕΠ, τη διασφάλιση θέσεων εργασίας σε υψηλής προστιθέμενης αξίας δραστηριότητες. Η μεταποίηση δρα πολλαπλασιαστικά στην αύξηση του ΑΕΠ, αφού κάθε επενδεδυμένο € τριπλασιάζεται και αντίστοιχη είναι η επίδραση στην εργασία.

Το υδρογόνο ως καύσιμο για την πράσινη μετάβαση θεωρείται κρίσιμο. Ωστόσο, η παραγωγή του χωρίς την έκλυση CO2 μπορεί να γίνει είτε από ΑΠΕ είτε από πυρηνική ενέργεια. Η πρόσφατη θεώρηση της Ε.Ε. για τα πυρηνικά, ότι αυτά αποτελούν πράσινη ενέργεια, ανοίγει νέους δρόμους στην αξιοποίηση της φθηνής ενέργειας και για την παραγωγή πράσινου υδρογόνου μέσω ηλεκτρόλυσης.

Η χρήση του υδρογόνου ως αναγωγικού μέσου για την χαλυβοπαραγωγή εξακολουθεί να είναι εξαιρετικά ακριβή. Σημειώνεται ότι από 6-7€/Kg Η2 πρέπει να πέσει σε 1-2€/Kg Η2 για να έχει εμπορικό νόημα. Ωστόσο, δεν είναι το υψηλό κόστος το μοναδικό σημείο κριτικής, αλλά και η ανάγκη για αποθήκευσή του σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, ο διαβρωτικός του χαρακτήρας όταν βρεθεί σε ατομική μορφή και ο εκρηκτικός χαρακτήρας που έχει η μοριοποίηση και αεριοποίησή του, που αποτελούν σημαντικά εμπόδια στη χρήση του.

Τα τελευταία χρόνια και ειδικά μετά τα πυρηνικά ατυχήματα σε Τσερνόμπιλ (1986) και Φουκοσίμα (2011) η ανάπτυξη των πυρηνικών σταθμών στρέφεται στα μικρά πυρηνικά εργοστάσια με υψηλότερα κριτήρια ασφαλείας και νέα υλικά, κυρίως χάλυβα και νικέλιο, ειδικά να ανταποκρίνονται αποτελεσματικότερα στην ακτινοβολία. Σημαντική έρευνα στον τομέα αυτό διενεργείται τα τελευταία χρόνια σε Γαλλία, Γερμανία, Ολλανδία και Βέλγιο.

Η περαιτέρω ανάπτυξη δικτύων ηλεκτρισμού και δεδομένων όχι μόνο συμπαρασύρει την ανάπτυξη διεθνώς, αλλά αποτελεί και πεδίο γεωπολιτικών εντάσεων. Η ασφάλεια των δικτύων, άλλωστε, αποτελεί πρωταρχικό μέλημα της Δύσης και του ΝΑΤΟ.

Αυτά περιγράφονται δραματικά στο υψηλότερο διεθνές επίπεδο, κυρίως στη Δύση. Σε ευρωπαϊκό επίπεδο, η πιο πρόσφατη καίριας σημασίας ευρωπαϊκή νομοθεσία, η CRMA «Critical Raw Materials Act» αποσκοπεί στην διασφάλιση των κρίσιμων πρώτων υλών στην Ε.Ε. και στην απεξάρτηση της Ευρώπης από ορυκτά καύσιμα της Ρωσίας (φυσικό αέριο) και τις ορυκτές πρώτες ύλες της Κίνας (https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_23_1661). Έχουν τεθεί σαφείς προτεραιότητες για δράση. Επιπλέον της ανανεωμένης λίστας κρίσιμων πρώτων υλών, η CRMA προσδιορίζει λίστα στρατηγικών πρώτων υλών, οι οποίες είναι κρίσιμες για τις σημαντικές τεχνολογίες της Ε.Ε. για την πράσινη και ψηφιακή μετάβαση, για την ασφάλεια, για την άμυνα και για το διάστημα, αλλά και για την απρόσκοπτη πρόσβαση σε αυτές στο μέλλον. Προβλέπεται η δημιουργία ασφαλούς και ανθεκτικής αλυσίδας παραγωγής και προμήθειας κρίσιμων πρώτων υλών στην Ευρώπη, τίθενται, πλέον, σαφή όρια για την ευρωπαϊκή δυνατότητα παραγωγής σε εξόρυξη, μεταλλουργική επεξεργασία και ανακύκλωση με ορίζοντα το 2030, τα οποία συνοψίζονται παρακάτω:

• Τουλάχιστον 10% της συνολικής ευρωπαϊκής ετήσιας κατανάλωσης για εξόρυξη.
• Τουλάχιστον 40% της συνολικής ευρωπαϊκής ετήσιας κατανάλωσης για επεξεργασία.
• Τουλάχιστον το 15% της συνολικής ευρωπαϊκής ετήσιας κατανάλωσης για ανακύκλωση.
• Όχι περισσότερο του 65% της συνολικής ευρωπαϊκής ετήσιας κατανάλωσης για κάθε στρατηγική κρίσιμη πρώτη ύλη σε κάθε επίπεδο επεξεργασίας να προέρχεται αποκλειστικά από μία μοναδική τρίτη χώρα.

Για να γίνουν αυτά πράξη απαιτείται σημαντική επένδυση σε Έρευνα, Καινοτομία και σε νέες δεξιότητες. Τα Πανεπιστήμια διαδραματίζουν καταλυτικό ρόλο τόσο στην Έρευνα όσο και στην Εκπαίδευση.

Η Ελλάδα διαθέτει μεταποιητική βιομηχανία, η οποία συμμετέχει ενεργά στην αλυσίδα αξίας για την πράσινη και ψηφιακή μετάβαση. Οι βιομηχανίες αλουμινίου, χαλκού και ενέργειας (πχ. Metlen, VIOHALCO, ELPE, MotorOil κ.α.) είναι εξωστρεφείς (60%-90% της παραγωγής αποτελούν οι εξαγωγές) και ανταγωνιστικές παρά το αυξημένο ενεργειακό και μη μισθολογικό κόστος, συγκεντρώνουν 10% του ΑΕΠ χωρίς τα πετρελαιοειδή (17% μαζί με τα προϊόντα πετρελαίου) το 2023.

Η μεταποίηση και η παραγωγή προϊόντων υψηλότερης προστιθέμενης αξίας προσφέρει νέες ευκαιρίες για την Ελλάδα. Το Ε.Μ.Π. και η ΣΜ-ΜΜ βρίσκονται στο επίκεντρο των εξελίξεων για τις επερχόμενες ραγδαίες και ριζοσπαστικές εξελίξεις. Σε κάθε πτυχή της δίδυμης μετάβασης η ΣΜ-ΜΜ διαθέτει την τεχνογνωσία να ανταποκριθεί στις προκλήσεις. Πρέπει από κοινού με την μεταποιητική βιομηχανία να στηρίξει την προσπάθεια της χώρας για εξωστρεφή δράση και παραγωγή υψηλής προστιθέμενης αξίας, όπως επιτάσσει η εποχή.

Η Ελληνική Κυβέρνηση έχει θέσει στόχο για το 2030 η μεταποίηση (χωρίς τα πετρελαιοειδή) να ανέλθει στο 15% του ΑΕΠ. Για να γίνει αυτό πρέπει να υπάρξει σημαντική στήριξη της Βιομηχανίας με εξασφάλιση κεφαλαίων για επενδύσεις και για Έρευνα και Καινοτομία. Δηλαδή, ο δεδηλωμένος στόχος αναφέρεται σε ακαθάριστα έσοδα των δραστηριοτήτων μεταποίησης ύψους 48-50 δις €/έτος (και οφέλη για το Ελληνικό Κράτος ύψους 16 δις € ετησίως) από ακαθάριστα έσοδα 15-17 δις € το 2022 (και οφέλη 4,8-5,44 δις € από την φορολογία), ενώ δεν έχουν καν δρομολογηθεί επενδύσεις, όπως επίσης δεν έχουν εξασφαλιστεί ικανοί πόροι από το ευρωπαϊκό Ταμείο Ανάκαμψης για τέτοιες δράσεις.

Συγκεκριμένα, για να καταστούν εφικτοί αυτοί οι στόχοι θα πρέπει να δρομολογηθεί το 20% 33% της συνολικής απαιτούμενης επένδυσης σε δράσεις Έρευνας και Καινοτομίας. Αυτό σημαίνει ότι αναφερόμαστε σε εξασφάλιση πόρων ύψους 10-15 δις € ως το 2030 ή 3 δις €/έτος μέχρι τότε αποκλειστικά για αυτή τη δράση. Το 2022 οι συνολικές δαπάνες για Έρευνα και Καινοτομία της Ελλάδας ανήλθαν σε 1,49% του ΑΕΠ ή 2,84 δις €. Αυτό καταδεικνύει ένα έλλειμμα επένδυσης σε Έρευνα και Καινοτομία αποκλειστικά για τους σκοπούς της δίδυμης μετάβασης ύψους 105,6%, κάτι που σημαίνει ότι πρέπει άμεσα να διπλασιαστούν οι πόροι αν θέλουμε πραγματικά να επιτύχουμε τους στόχους, που έχουν τεθεί από την Κυβέρνηση.

Καθηγητή Σπ. Παπαευθυμίου

Αναπληρωτή Κοσμήτορα της

Σχολής Μεταλλειολόγων Μεταλλουργών Μηχανικών (ΣΜ-ΜΜ) Ε.Μ.Π.

Τομέας Μεταλλουργίας & Τεχνολογίας Υλικών

Εργαστήριο Μεταλλογνωσίας