-
1. ábra
|1|
-
2. ábra
|2|
-
3. ábra
|3|
-
4. ábra
|4|
-
5. ábra
|5|
-
6. ábra
|6|
-
7. ábra
|7|
-
8. ábra
|8|
-
9. ábra
|9|
-
10. ábra
|10|
-
11. ábra
|11|
-
12. ábra
|12|
-
13. ábra
|13|
-
14. ábra
|14|
-
15. ábra
|15|
-
16. ábra
|16|
-
17. ábra
|17|
-
18. ábra
|18|
-
19. ábra
|19|
-
20. ábra
|20|
-
21. ábra
|21|
-
22. ábra
|22|
-
23. ábra
|23|
[Hartai Éva]
[Meddig ér a takarónk? – A Föld ásványi nyersanyagtartalékairól]
I.Bevezetés
A földkéregben előforduló ásványi nyersanyagok nélkülözhetetlenek az emberi lét fenntartásához, és a gazdaság alapvető igényeit biztosítják. Otthonunkban és tágabb környezetünkben is mindenütt olyan objektumokkal, tárgyakkal, eszközökkel találkozunk, amelyek ásványi nyersanyagokból készültek, az épületektől az informatikai eszközökig. Napjaink egyik kiemelkedő, globális léptékben is fontos gazdasági-politikai kérdése, hogy a rendelkezésre álló nyersanyagkészletek fenntartható módon kielégítik-e az egyre növekvő társadalmi igényeket.
A téma társadalmi fontosságát jól példázza Sir Fred Hoyle angol kozmológus 1964-ben írt, Men and Galaxies című könyvének egy részlete: „Gyakran elhangzik, hogy ha az emberi faj kudarcot vall itt a Földön, valami más faj veszi át a stafétát. A magas szintű intelligenciára vonatkozóan ez tévedés. Ami a saját bolygónkat illeti, kimerítettük vagy nemsokára ki fogjuk meríteni az ehhez szükséges fizikai feltételeket. Amint elfogy a szén, az olaj, a magas fémtartalmú ércek, semmilyen, egyébként bármennyire alkalmas másik faj nem képes megtenni a hosszú utat a primitív viszonyoktól a magas szintű technológiáig.”
Az ásványi nyersanyagok jelentőségét az 1. ábra
- |1|
Az ásványi nyersanyagok kutatása a földtani tevékenység egyik legfontosabb területe. Ez a tevékenység az írott történelem előtti időszakokra nyúlik vissza, hiszen az eszközhasználat fejlődésének minden szakaszában az ember újabb és újabb nyersanyagokat keresett. A pattintott, majd a csiszolt kőkorszak, a réz-, a bronz- és a vaskorszak újfajta ásványi nyersanyagok megismerését, felhasználásának kezdetét, illetve új feldolgozási technológiák kialakulását jelzi. Az újkorban hasonló korszakos jelentőség tulajdonítható az energiahordozó ásványi nyersanyagoknak: a kőszénnek, a szénhidrogéneknek és a hasadóanyagoknak, illetve napjainkban az elektronikai ipar vagy a környezettechnológiák által használt ásványi nyersanyagoknak. Az ásványi nyersanyagok fajtáinak száma végtelen és időben változik: bizonyos anyagok belépnek, bizonyos anyagok lekerülnek a listáról.
II. Az ásványi nyersanyag fogalma
Az ásványi nyersanyag fogalma nem is annyira geológiai, mint inkább gazdasági, ipari-társadalmi aspektusokat hordoz. Azt, hogy egy geológiai képződmény nyersanyagnak minősül-e, vagy sem, a társadalom pillanatnyi igénye és technikai fejlettségi szintje határozza meg. Hazai példával élve: napjainkban a korábban legfeljebb építőkőnek használt riolittufa zeolittartalma miatt fontos környezetvédelmi nyersanyag. Másrészről az újmassai őskohóban felhasznált upponyi vasércet ma már nem tartjuk nyersanyagnak.
Mit is tekintünk földtani értelemben ásványi nyersanyagnak? A földkéreg egy olyan speciális részét, amelynek anyaga ásványos, vagy kémiai összetételénél, fizikai tulajdonságainál fogva közvetlenül vagy közvetve gazdaságosan felhasználható. Vannak folyékony vagy gázhalmazállapotú ásványi nyersanyagok is (melyeket inkább energiaforrásként használunk, de emellett a vegyipar nyersanyagai is), ezek a kőolaj, a földgáz, és nyersanyagnak tekinthető a víz is.
Hogyan helyezhetők el az ásványi nyersanyagok a földi rendszerben? Az elmúlt évtizedek környezeti kutatásai nyomán a Földet mint egészet ma úgy tekintik, mint különálló, de egymással kölcsönhatásban lévő, dinamikus egységek rendszerét. A Föld rendszerszemléletű vizsgálata négy nagy, interaktív egységet (rendszert) különít el, melyek között folyamatos anyag- és energiakicserélődés zajlik. Ez a négy rendszer az atmoszféra, hidroszféra, bioszféra és litoszféra. Az atmoszféra a légkört jelenti, amely övezetekre osztható. A hidroszféra magába foglalja az óceánok, felszíni és felszín alatti vizek, a hó- és a jégtakarók tömegét. A bioszférához tartozik az élővilág és minden, nem lebomlott szerves anyag. A litoszféra a Föld legkülső,
Ásványi nyersanyagainkat a litoszférából,
- |2|
Az ásványi nyersanyagokat két nagy csoportba sorolhatjuk:
- Ércek: olyan ásványok vagy kőzetek, amelyekből gazdaságosan fémet állítanak elő, mivel fémtartalmuk jóval meghaladja az adott fém földkéregbeli átlagértékét. A fémek nagy többsége a földkéregben igen kis átlagkoncentrációban fordul elő, és csak speciális telepképző folyamatok során dúsulnak. A telepképző folyamatok nagyobb része magmás eredetű, de az üledékes és a metamorf folyamatok is nagyon jelentős telepeket hozhatnak létre. Magmás folyamat hozta létre például a réz legfontosabb ércásványát, a 3. ábrán látható kalkopiritet.
- |3|
- Nemérces ásványi nyersanyagok: olyan kőzetek vagy ásványok, amelyeket felhasználunk valamilyen célra (vegyipar, kerámiaipar, építőipar, üvegipar, ékszeripar, stb.), de nem állítunk elő belőlük fémeket. Képződésükben magmás, üledékes és metamorf folyamatok is szerepet játszhatnak. Mivel fajlagos értékük az ércekénél általában kisebb, viszont sokkal nagyobb mennyiséget fogyasztunk belőlük, külszíni bányászattal termeljük ki őket (kivételt jelentenek például a drágakövek).
III.Az ásványinyersanyag-használat történelmi változásai
Az ásványi nyersanyagok köre a civilizáció fejlődése során rendkívüli mértékben kibővült. Ahogy utaltam rá, az eszközhasználat kezdete jelenti a nyersanyagok kutatásának kez4. ábdetét is. A paleolitikumban a pattintásra alkalmas, rideg, kemény kőzeteket keresték, mint például a vulkáni eredetű obszidián, az üledékes kovakőzetek vagy a metamorf kvarcit.
A paleolitikumi ember már „kifinomult” bányászati módszereket is alkalmazott. A miskolci Avason feltárt kovakőbánya-lelőhelyen műszeres ásványtani analitikai módszerekkel hőkezeléses eljárást sikerült bizonyítani. A kőzetfelületen rakott tűz hőjének hatására a rosszabb minőségű anyag széttöredezett, a jobb minőségű pedig könnyebben megmunkálhatóvá vált. A találékony módszer így hatékonyabbá tette a bányászatot és a feldolgozást.
A további fejlődés során a csiszolt eszközök, majd az agyagedények készítése újfajta nyersanyagigényt jelentett. A fémek sorában a rezet és az aranyat használták elsőként, amelyeket termésfémként találtak meg a természetben, majd öt-hatezer évvel ezelőtt felfedezték, hogy a fémek – elsőként a réz – kiolvaszthatók az ércekből (rézkor). Innen már csak egy lépés volt a kedvezőbb tulajdonságok elérésének érdekében a különböző fémek ötvözésének technológiája, s ezzel beköszöntött a bronzkor. Valószínű, hogy az ötvözetek először természetes úton jöttek létre, mivel az úgynevezett polimetallikus ércekben a réz mellett jelen lehetnek az ólom, a cink, az ón, az ezüst vagy az antimon ásványai is, és hevítésre ezek is kiolvadtak a kőzetekből. A bronzhoz szükséges nyersanyagok, a réz és az ón vagy antimon ércei azonban viszonylag ritkák. Ezért nagy előrelépés volt a vasolvasztás technológiájának és az erre alkalmas vasérceknek a felfedezése, amely lehetővé tette a tömegtermelést. Így fedezték fel kb. 3000 évvel ezelőtt a vasérceket és a vasolvasztás technológiáját. Mivel a vas a földkéreg negyedik leggyakoribb eleme, használata új távlatokat nyitott a kézműipar és a földművelés területén, és lehetővé tette a „tömeges” fegyverkezést.
A nagy ókori civilizációkban a napjainkban fontos nyersanyagok nagy részét már ismerték, és az építkezési kultúra miatt nagyipari méreteket öltött a kőbányászat, ami viszont a korabeli vándorló népekre egyáltalán nem volt jellemző. A középkorban – a pénz mint fizetőeszköz egyre szélesebb körű elterjedésével – a nyersanyagkutatás elsősorban a nemesfémércek feltárására irányult. A korabeli Magyarország a 13-14. században nemzetközi nagyhatalomnak számított gazdag felvidéki és erdélyi lelőhelyei miatt. A felvidéki Selmecbánya éppen ezüstbányái gazdagságának köszönhette kivételes fejlettségét. Nem véletlen, hogy itt alapították 1735-ben a világon az elsők között a műszaki felsőoktatást szolgáló Bányászati Akadémiát. A 4. ábrán
- |4|
Az ipari forradalom a nyersanyagigény robbanásszerű növekedését indította el. A 20. században pedig a szénhidrogénekre alapuló energiatermelés és a közlekedés oda vezetett, hogy a leggazdagabb országok nem az érc- és drágakő-lelőhelyekben gazdag országok, hanem azok, amelyek a legnagyobb kőolajkészletekkel rendelkeznek. Az elkövetkező évtizedekben várhatóan ez is változni fog, hiszen napjaink talán legkeresettebb ásványi nyersanyagai az elektronikai iparban, a lézertechnikában vagy a hibrid autóknál használt ritkaföldfémek, és valószínűleg azok az országok emelkednek majd a leggazdagabbak közé, amelyek ezekkel a készletekkel rendelkeznek.
IV.Régi ásványi nyersanyagok új szerepben
Az, hogy a Földünk kínálta választékból egy pillanatban mit tartunk hasznosítható nyersanyagnak és mit nem, gazdasági, technológiai és szociális feltételek bonyolult rendszerében formálódik folyamatosan. Egyes korábban sokra becsült ritka ásványi nyersanyagok, például a kősó, elvesztették stratégiai jelentőségüket, annak ellenére, hogy vegyipari felhasználásuk egyre nő. A só előállítása ma egyszerű kémiai úton, illetve tengeri sólepárlással történik, mivel ez jóval olcsóbb, mintha bányásznánk. A sóbányák hajdani jelentőségéről a ma főként turistalátványosság céljára üzemeltetett bányahelyek tanúskodnak, az Alpok-Kárpátok környezetében Salzburgtól Parajdig. Hasonlóan vesztett fontosságából az uránérc az 1980-as években, miután a nagyhatalmak megállapodtak a stratégiai nukleáris fegyverzet megsemmisítésében. Az uránércet ma már nem elsősorban hadiipari nyersanyagnak, hanem energiaforrásnak tekintjük.
Napjainkban nem használjuk a mindennapi forgalomban pénzként az aranyat és az ezüstöt – az egykori ezüst- és aranyérmék ma inkább a gyűjtők és a spekulatív befektetők figyelmére tarthatnak számot, illetve ebben tárolják a bankok a vagyonuk egy részét, mintegy biztosítékként a pénz értékvesztésének ellensúlyozására. Sokkal inkább megtaláljuk viszont ezeket a fémeket több modern, mai alkalmazásban. A legjobb aranylelőhelyet ma mobiltelefonokból lehetne összehordani – ezekben a természetes előfordulásokhoz képest akár százszoros mennyiségű, tonnánként
- |5|
Az ezüst fő alkalmazási területe ma nem a luxus evőeszközök gyártása, hanem a fényérzékeny lemezek bevonatainak, tükörbevonatoknak, gyógyszeripari alapanyagoknak az előállítása. Egészen új felhasználása az ezüst közismerten antibakteriális hatásán alapul: ez a „nanoezüst”, egy finom,
- |6|
A mikrométernél is kisebb, lemezes-pikkelyes agyagásványokból felépülő agyagok felhasználása szintén sokat változott. Míg történelmi távlatokban kerámia- és építőipari nyersanyagok voltak, ma már rendkívül széles körben alkalmazzák őket. Felhasználásuk attól is függ, hogy összetételükben milyen agyagásvány játszik uralkodó szerepet. Az agyagásványok milyenségét – rendkívül kicsi szemcseméretük miatt – röntgen-pordiffrakciós vagy termikus analitikai módszer alkalmazásával tudjuk meghatározni. Kerámia- vagy papíripari célra a nagy tisztaságú kaolinites agyagok megfelelőek. Ezek a hófehér agyagok úgy keletkeznek, hogy a vulkáni kőzetek ásványait a saját magmájukból származó, úgynevezett hidrotermális oldatok lebontják, és agyagásványokká alakítják. A kevésbé tiszta, üledékes eredetű, montmorillonit tartalmú agyagok felhasználása széleskörű. Ma már szinte klasszikusnak számít fúróiszapként való alkalmazásuk, amit tixotróp tulajdonságuk tesz lehetővé, azaz hogy nyugalmi helyzetben szilárd anyagok, de rázásra folyadékká válnak. Ezek az ásványok nagy mennyiségű vizet és vízben oldott anyagot képesek lekötni. A nátriumtartalmú „duzzadó” bentonitot jó vízzáró tulajdonsága miatt hulladéklerakók szigetelésére, a Ca-bentonitot pedig ioncserélő képessége miatt környezeti kármentesítésre használják.
Az, hogy egy ásványi nyersanyag előfordulása műre való-e, vagyis megéri-e kibányászni, sok tényezőtől függ. Elsősorban a kívánt komponens dúsulása határozza meg, de fontos szerepet játszanak a gazdasági, az infrastrukturális és a technológiai tényezők is. Ez az oka annak, hogy több lelőhelyen a korábban művelt bányák meddőhányóit kezdték el fejteni, mivel ezek a mai korszerű technológiai eljárások alkalmazásával már műre valók.
Rudabánya az egyik mai példája a régóta ismert nyersanyag-előfordulásaink szerepváltásának. A bányászat gyökerei a termésréz rézkori-bronzkori kitermeléséig nyúlnak vissza. A középkorban ezüst- és rézbányászata emelte a felső-magyarországi bányavárosok sorába. A 19. századtól 1986-ig itt működött az ország legnagyobb vasércbányája, de a vasérc mellett réz- és ólomércet is termeltek. Az ezredforduló után új kutatási elképzelések körvonalazódtak. Megkutatták potenciális aranylelőhelyként, majd a vasérc mellett jelentkező ólomércek ezüsttartalma vonzott új kutatási befektetéseket. Ez a kutatás a cinkércek felismeréséhez vezetett, majd átértékelődtek a korábban jelentéktelennek hitt rézércnyomok, s a kutatások ma már a színesfémek és ezüst után nagy erőkkel folynak, túl az első sikereken. Emellett a további, nemérces maradványanyagok, a barit, festékföld, dolomit alkalmazására is vannak sikeres fejlesztések. Jó úton jár a lelőhely ahhoz, hogy megvalósulhasson a 21. században előtérbe került jelszó: ne legyen hulladéka a nyersanyag-kitermelésnek.
V. Új, korszerű ásványi nyersanyagok
A környezeti problémák, szennyezések elhárítására elterjedten alkalmazzák a speciális tulajdonságokkal rendelkező kőzeteket, ásványokat; ezeket szokás ökoásványoknak vagy ökokőzeteknek is nevezni. Egyik ismert fajtájuk a zeolit, egy üreges kristályszerkezetű, víztartalmú szilikátásvány, amely egy vulkáni törmelékes kőzetben, a riolittufában fordul elő. Egy nemrégiben a Miskolci Egyetem oktatói által felfedezett, új zeolit ásványfaj kristályszerkezete látható a 7. ábrán.
- |7|
Hasonló a felhasználási területe a diatomit vagy kovaföld nevű kőzetnek. A kőzet anyagát mikroszkopikus méretű algák állítják elő, amelyek a vízben oldott szilícium-dioxidot vonják ki, és ebből építenek apró, századmilliméteres, lyukacsos házakat.
- |8|
Olajszennyezések megszüntetésére a perlit is alkalmas. A perlit egy üveges megjelenésű vulkáni kőzet,
- |9|
Energiaellátásunk nagy része még ma is a széntüzelésű erőműveken alapul. A gyengébb minőségű kőszenek – különösen a lignit – elégetésekor jelentős mennyiségű kén-dioxid keletkezik, mely az atmoszférikus vízzel kénsavvá alakul. Így jön létre a savas eső, mely a növényzet pusztulásához vezethet. A füstgázok kéntelenítésére több módszer ismert. Széles körben elterjedt az a módszer, amit hazánkban a Mátrai Erőműben is alkalmaznak. Lényege, hogy az áramló füstgázba finomra porított mészkőből előállított vizes szuszpenziót fecskendeznek. A füstgáz kén-dioxidja a mészkő kalcium-karbonátjával reakcióba lép, és a folyamat végterméke víztartalmú kalcium-szulfát, vagyis gipsz lesz, ami például a gipszkarton falak nyersanyaga. A környezetvédelmi eljárás mellékterméke tehát hasznos ásványi nyersanyag, amit egyébként bányászni kellene.
VI. Új nyersanyag-kutatási irányok
Az ásványinyersanyag-kutatás az a földtani tevékenység, melynek során ércek vagy nemérces ásványi anyagok gazdaságosan kibányászható és feldolgozható dúsulási helyeit, a nyersanyagtelepeket keressük. A nyersanyagkutató geológusnak ismernie kell ezeket a dúsulásokat létrehozó úgynevezett telepképző folyamatokat, valamint azokat a jelenségeket, melyek a dúsulás jelenlétére utalnak. A kutatási folyamat a mérettartományokat tekintve több nagyságrendet foglal magába az akár több ezer négyzetkilométernyi területet lefedő műholdas felvételek értékelésétől a légi geofizikai és geokémiai módszereken, a földi, terepi (kalapácsos) geológiai kutatáson, a felszíni és mélyfúrási információgyűjtésen, a laboratóriumi vizsgálatokon keresztül egészen a mikrométeres vagy nanométeres tartományú ásvány- és kőzettani analitikai módszerekig.
Bizonyos jelenségeket, amelyek a telepek jelenlétére utalnak, már a korai történelmi időkben felismertek. Így megfigyelték, hogy az arany gyakran kvarctelérekhez kötött, és ezek a telérek – mivel a kvarc egy igen kemény ásvány – kipreparálódnak a környezetükből.
- |10|
Az ismeretek bővülésével és a nyersanyag-előkészítési technológiák fejlődésével együtt a nyersanyag-kutatási módszerek is folyamatosan fejlődnek, változnak. Napjainkban már olyan ércelőfordulásokat is kitermelnek, amelyekkel évtizedekkel ezelőtt nem nagyon foglalkoztak. Az alacsony hőmérsékleten keletkezett, úgynevezett epitermális aranyércek kutatása például az 1980-90-es években vált elterjedtté. Ezekben a telepekben az arany igen kis koncentrációban fordul elő (néhány gramm egy tonnányi kőzetben), és olyan pici szemcséket alkot, amelyek csak elektronmikroszkóppal vizsgálhatók. Kutatásukat a korszerű analitikai módszerek, az ércből való kinyerésüket a cianidos technológia alkalmazása tette lehetővé. A 11. ábrán
- |11|
- |12|
Hasonló a helyzet a rézzel: a rézérctermelés döntő része napjainkban a kis fémkoncentrációjú (0,5-1%) porfíros rézérctelepekből történik. A porfíros ércesedés azt jelenti, hogy az ércásványok finom, hintett eloszlásban vannak a kőzetben. Ezekből az ércekből tehát igen nagy mennyiséget kell kitermelnünk ahhoz, hogy a szükséges fémmennyiséget kinyerjük, ezért ezek hatalmas külszíni bányák. Ilyen jellegű telepben jött létre „az ember által valaha mélyített legnagyobb gödör”-nek nevezett rézércbánya, az Egyesült Államokban, Utah államban, Salt Lake City mellett található Bingham Canyon-i Bánya, melynek felső átmérője
A földtani kutatás egyik új iránya a biztonságos tárolóhelyek kialakítására alkalmas kőzettestek keresése. Magyarországon az elmúlt évek legjelentősebb földtani kutatási programja a paksi atomerőműben képződött radioaktív hulladék elhelyezéséhez kapcsolódott. A tárolótér kialakításához olyan kőzettestet kellett találni, amely eleget tesz a legszigorúbb biztonsági paramétereknek, és még abban az esetben is meggátolja a radioaktív szennyezés terjedését, ha a többszörösen szigetelt konténerek megsérülnek. A földtani kutatás és dokumentáció 1993-2008-ig tartott. A tárolóhely a Mecsek hegység keleti részén található ún. mórágyi gránit formációban,
Geológiai tárolóhelyeket nemcsak veszélyes anyagok számára keresünk. A földalatti, természetes szén-dioxid-felhalmozódásokat nemrég még nyersanyagként termelték ki a szénsavas üdítőitalokhoz és a szódásszifonok patronjainak töltésére. Mára a helyzet megfordult. Napjaink egyik legkiemeltebben támogatott, új földtani kutatási irányvonala a szén-dioxid mélybeli tárolására alkalmas kőzetformációk megismerése. A szén-dioxid kiválasztását az ipari füstgázokból és injektálását geológiai tárolóba a globális felmelegedés mérséklésének szándéka indokolja. A kutatók nagy többsége azon az állásponton van, hogy az antropogén eredetű szén-dioxid, mint üvegházhatású gáz, szerepet játszik a klímaváltozásban. Mivel azonban a fosszilis energiahordozók az energiaellátás 80%-át adják, és a közeljövőben nem válthatók ki alternatív energiával, környezeti hatásukat csak úgy tudjuk csökkenteni, ha a káros égésterméket nem engedjük az atmoszférába jutni. A füstgázokból leválasztott szén-dioxid tárolására többféle lehetőség adódik. A szén-dioxidot injektálhatjuk a leművelt kőolaj- vagy földgáztelepek pórusterébe, olyan rétegekbe, ahonnan ivóvíz nem termelhető a rétegvíz minősége miatt, vagy bányászatra alkalmatlan kőszéntelepekbe, mivel az a kőszénrétegek pórusterében is megkötődik. Az injektálásra csak a tárolórétegek részletes geológiai megismerése után kerülhet sor, hogy biztosak legyünk benne: a gáz nem tud rövid úton megszökni.
VII. Jövőkép a Föld ásványi nyersanyagkészleteiről
Mivel az ásványi nyersanyagok a társadalmi lét alapját képezik, gyakran feltesszük a kérdést: meddig elegendőek ásványi nyersanyagaink, hogyan kell gazdálkodnunk velük? A kérdés megválaszolása azért rendkívül nehéz, mert nemcsak a geológiailag feltárt készleteket kell felmérni, hanem prognosztizálni kell a technológiai fejlődés lehetőségeit, váratlan tudományos-technikai felfedezések hatásait, társadalmi összefüggések változásait. A buktatókat jól példázza az emberiség jövőjével foglalkozó Római Klub tudóscsoport 1973-ban készült előrejelzése (The Limits to Growth). E szerint például aranyérckészleteinknek 1982-re, a kőolajkészleteknek 1993-ra ki kellett volna merülni. Ezzel ellentétben a kis fémkoncentrációjú epitermális aranyérctelepek kutatása és termelése éppen ebben az időszakban kezdett fellendülni, és még kőolaj is a rendelkezésünkre áll.
A 21. századra vonatkozó előrejelzésekben több tanulmány olyan tudásalapú, „posztindusztriális” gazdasággal számol, ahol a bányászati tevékenység fokozatosan háttérbe szorul. Ez az elképzelés azért nem helytálló, mert az emberiség létszámának növekedése elkerülhetetlenül együtt jár az ásványinyersanyag-igény növekedésével, amit csupán újrahasznosítással nem tudunk megoldani, még akkor sem, ha azt magas hatásfokkal végezzük.
VII.
Természeti erőforrásaink fenntarthatóságának kérdése két fontos tényezőtől függ: a népességnövekedés mértékétől és az energiaellátottságtól. Tekintsük először a népességi tényezőt. Történelmi adatokra támaszkodva állíthatjuk, hogy az időszámításunk első ezerötszáz évében a népesség alig
- |13|
Az ásványi nyersanyagellátás vizsgálatánál fontos tényező az is, hogy a kitermelés milyen energia- (költség-) igénnyel jár. Mivel napjainkban az energia döntő részét fosszilis energiahordozókból nyerjük, a fokozott ásványinyersanyag-termelés csak ezek fokozott felhasználásával valósítható meg. Meddig állnak rendelkezésre a fosszilis energiahordozók?
Az Energy Watch Group 2008. évi becslése szerint a szénhidrogén-termelés napjainkban érkezett a csúcsra, ezután már csökkenés várható.
- |14|
- |15|
Az ásványinyersanyag-ellátásban a nemércek elfogyásával nem kell számolnunk, hiszen felszínen vagy kis mélységben ezek nagy része (homok, agyag, építőkövek) hatalmas mennyiségben rendelkezésre áll, bár a legszebb és leghíresebb díszítőköveink fogyóban vannak. Az ércekkel viszont más a helyzet. Az egyre fokozottabb termelés együtt jár azzal, hogy egyre kisebb fémkoncentrációjú telepeket is művelésbe vonnak. A fémkinyerési technológia költség- és energiaigénye ezáltal megnő, de ez még mindig elérhetőbb megoldás, mint az, hogy az érckitermeléssel nagyobb bányászati mélységekbe menjünk.
Az ércek többsége nagyobb mélységekben rendelkezésre áll, mivel a
Vizsgáljuk meg egyik legfontosabb fémünk, a réz használatának fenntarthatóságát. A rézigény növekedésével egyre kisebb koncentrációjú telepeket művelnek, ami viszont hatalmas mennyiségű meddő anyagot eredményez. A 16. ábrán
- |16|
- |17|
Egy holland kutatócsoport számításai szerint a jelenlegi bányászati technológiával, a jelenleg ismert készleteket figyelembe véve és évi 2%-os kitermelésnövekedéssel számolva készleteink
- |18|
Szükség lenne tehát újabb és újabb érctelepek felkutatására, de az egyre kifinomultabb kutatási technológiák ellenére az elmúlt évtizedekben a jelentős felfedezések száma nagymértékben csökkent.
- |19|
Nő a függőség a ritka ásványi nyersanyagoktól, és az azokkal rendelkező országok óriási stratégiai előnyhöz jutnak. Erre példaként szolgálhatnak napjaink talán legkeresettebb ásványi nyersanyagai, az elektronikai iparban, a lézertechnikában vagy a hibrid autóknál használt ritkaföldfémek. A 20. ábra
- |20|
Nézzük meg, hogy áll a nyersanyagtermelés a világ különböző részein. A 21. ábra
- |21|
VII. 2. Hogy áll Európa és Magyarország az ásványi nyersanyagokkal?
Európa jelenleg a világ fémtermelésének 25-30%-át fogyasztja el, de mindössze 3%-át termeli meg. A nemérces nyersanyagokkal már jobb a helyzet: olyan nyersanyagokból, mint a földpát, a gipsz, a magnezit, a bentonit és a kaolin, Európa adja a világtermelés egynegyedét.
Európában már az 1951-es Párizsi Szerződéstől kezdve vannak törekvések az ásványvagyon-gazdálkodás összehangolására (1957: Euratom Szerződés, 1997: Amszterdami Szerződés). 2004-ben készült el a Leobeni Jelentés a tagállamok ásványpolitikájáról, amelyben a környezetvédelem és az ásványvagyon-gazdálkodás összehangolásáról is szó esik. 2007-ben az Európai Technológiai Platform a Fenntartható Ásványi Nyersanyagokért (ETP SMR) nemzetközi szervezet öt területen határozta meg a fenntarthatóság érdekében legszükségesebb lépéseket, ezek a kutatás és kitermelés, a nyersanyag-előkészítés, az újrahasznosítás, az új technológiák és termékek kifejlesztése, valamint a környezeti hatások mérséklése. Az intézkedések ellenére azonban nem változtatható meg az a folyamat, hogy fémekből Európa egyre nagyobb mértékben behozatalra szorul. 2004-ben Európa 177 millió tonna ércet importált 10,4 milliárd euró értékben, saját termelése pedig 30 millió tonna volt (Verheugen-jelentés, 2007).
A köztudatban viszonylag elterjedt vélemény, hogy Magyarország ásványi nyersanyagokban szegény ország. Ha nemércekről van szó, ez az álláspont egyáltalán nem helytálló. Az építőipar, kerámiaipar, a környezetvédelem vagy a talajművelés ásványi nyersanyagaiból igen jelentős készleteink vannak
Magyarország nemérces ásványi nyersanyagvagyona (millió t) – 2008. január 1-i állapot (forrás: www.mbfh.hu)
nyersanyag |
kitermelhető vagyon |
2007-es kitermelés |
környezetvédelmi nyersanyagok |
1002,4 |
3,0 |
cement- és mészipari nyersanyagok |
1301,0 |
5,5 |
építő- és díszítőkőipari nyersanyagok |
2362,7 |
13,0 |
homok és kavics |
4855,0 |
34,8 |
kerámiaipari nyersanyagok |
1074,5 |
4,9 |
tőzeg, lápföld, lápimész |
110,4 |
0,1 |
Bár ércekből nem ilyen kedvező a helyzet, ezen a téren is vannak lehetőségeink. Jelenleg egyetlen működő ércbányánk az úrkúti mangánércbánya, a korábbi vasérc- és színesfémérc-bányáink az 1980-as években bezártak. Az 1970-80-as években bauxittermelésünkkel Európa élvonalába tartoztunk, de ma már csak a halimbai-nyírádi területen folyik kisebb mértékű bányászkodás.
Magyarország ércvagyona (millió t) – 2008. január 1-i állapot (forrás: www.mbfh.hu)
nyersanyag |
földtani vagyon |
kitermelhető vagyon |
2007-es kitermelés |
vasérc |
43,1 |
43,6 |
- |
bauxit |
127,0 |
82,0 |
0,5 |
ólom-cinkérc |
90,8 |
100,2 |
- |
rézérc |
781,2 |
726,5 |
- |
nemesfémércek |
36,6 |
36,5 |
- |
mangánérc |
79,6 |
52,6 |
0,05 |
Az a tény, hogy ércbányáink bezártak, nem jelenti azt, hogy az ott fellelhető ásványkincsekből kifogytunk. Az elmúlt évtizedekben új ércfeldolgozási technológiák születtek, a fémek világpiaci ára a magasba ível, ami a termelést újra gazdaságossá teheti. Különösen igaz ez a recski előfordulásra, melynek mélyszinti kutatási vágatait 2000-ben vízzel árasztották el. A réz világpiaci ára azóta több mint négyszeresére nőtt. A jelenlegi áraknak megfelelően a recski előfordulás 13 ezermilliárd forint vagyont rejt (a magyar államadósság 20 ezermilliárd forint). Az egyéb mátrai ércelőfordulások vagy a rudabányai terület újrakutatása szintén pozitív eredményeket hozhat. Kimondhatjuk tehát, hogy hazánk ásványi nyersanyagokkal közepesen ellátott ország.
Az Európai Unió legtöbb tagállamában van törvényileg szabályozott ásványvagyon-gazdálkodás és ásványvagyon-politika, illetve a közösségi politika is körvonalazódik. Magyarországon ilyen szabályozás még nincs, de ásványi nyersanyagaink minél hosszabb távú és minél hatékonyabb kiaknázása érdekében mielőbb szükség lenne rá.
VII. 3. Új kőkorszak vagy új lehetőségek?
Foglalkozzunk ezek után a várható jövőbeli nyersanyaghelyzettel. Az elképzelések között meg kell említenünk Richard C. Duncan 1996-ban közzétett „Az Olduvai-elmélet” című írását. Az elmélet az elnevezését a tanzániai Olduvai-szurdokban talált legkorábbi, 2,4 millió éves megmunkált kődarabokról kapta. Tanulmányában Duncan azt jósolja, hogy energia és nyersanyag hiányában a technikai civilizáció összeomlik, és az emberiség vissza fog jutni a kőkorszakba. A technikai fejlődést egy nem kvantitatív grafikonon ábrázolta,
- |22|
A hagyományos bányászattal és a jelenlegi energiaháttérrel kitermelhető nyersanyagkészletek fogyása újabb lehetőségek keresésével jár. Az újrahasznosítási technológiák fejlesztése mellett így vetődött fel a fémeknek az óceánfenékről vagy a tengervízből való kinyerése, vagy a bányászat a Holdon vagy más bolygókon. Végső tartalékként az antarktiszi bányászat is szóba jöhet. Ez a földrész ásványkincsekben gazdag, de nemzetközi egyezmény tiltja rajta a nyersanyag-kitermelést.
Sok múlik a technológián is. Óriási jelentősége lehet azoknak a technológiai fejlesztéseknek, amelyek a ritka elemeknek a közönséges elemekkel való helyettesítését teszik lehetővé. A földkérget alkotó kőzetek több mint 99%-ban 8 kémiai elemből épülnek fel, ezek a szilícium, az alumínium, a vas, a kalcium, a magnézium, a kálium és a nátrium – és leggyakoribbként az oxigén, természetesen nem molekuláris formában, hanem az ásványvegyületekben.
- |23|
Az ásványinyersanyag-kitermelés és -felhasználás szabályozása globális méretekben is fontos kérdés. A szabályozás mellett azonban fontos szerepet játszik az egyéni és társadalmi gondolkodásmód is, a mértékletesség a következő generációk érdekében. A nyersanyagprobléma megoldásában nagyon fontos szerepe lesz a jövő mérnökeinek, technológusainak, anyagtudományi szakembereinek, és talán az sincs már messze, hogy a jövő geológusai a Holdon vagy más bolygókon tárjanak fel új ásványinyersanyag-készleteket.