Perbincangan tentang dekarbonisasi telah mengangkat sekelompok bahan baku yang sebelumnya hampir luput dari perhatian. Saat ini, tanpa aliran sumber daya yang stabil, mustahil untuk menerapkan energi terbarukan, mendigitalkan ekonomi, atau menglistriki transportasi, sehingga penting untuk memahami apa yang melatarbelakangi rantai nilainya. Singkatnya, kita berbicara tentang mineral yang permintaannya meroket sementara pasokannya semakin rumit karena berbagai alasan, mulai dari faktor geologis hingga ketegangan perdagangan dan politik. “Ketidaksesuaian” antara tuntutan pasar dan apa yang sebenarnya diterima industri Itulah inti persoalannya.
Kepentingannya bukan semata-mata teknis: terdapat ketergantungan eksternal, risiko geopolitik, dan dampak lingkungan yang tidak dapat diabaikan. Pemerintah dan perusahaan di seluruh dunia telah mengambil langkah-langkah untuk menjamin akses terhadap materi-materi ini dan melakukannya secara bertanggung jawab. Pertanyaannya adalah bagaimana memastikan pasokan yang aman, berkelanjutan, dan kompetitif. pada waktu yang dibutuhkan oleh keadaan darurat iklim, tanpa membebankan biaya yang tidak adil kepada masyarakat dan ekosistem setempat.
Apa yang dimaksud dengan mineral kritis?
Secara sederhana, unsur kritis adalah unsur alam yang permintaannya tinggi dan rantai pasokannya rentan, entah karena kelangkaan geologisnya, konsentrasi geografisnya, atau hambatan dalam pemrosesannya. Kekritisan tidaklah statis: ia berubah seiring dengan kebutuhan sosial dan sumber daya yang tersediasehingga suatu material dapat berubah dari strategis menjadi kritis dan sebaliknya seiring berkembangnya teknologi dan pasar.
Tidak ada definisi yang diterima secara universal, dan istilah-istilahnya saling tumpang tindih: kita sering mendengar istilah mineral strategis, mineral transisi energi, atau bahan baku kritis. Setiap negara atau blok ekonomi mengembangkan daftar prioritasnya sendiri. Uni Eropa, misalnya, menerbitkan inventaris bahan-bahan penting pada tahun 2020. yang meliputi, antara lain, kobalt, indium, magnesium, tungsten, litium atau strontium.
Di antara nama-nama yang paling sering diulang adalah aluminium, kromium, kobalt, tembaga, grafit, indium, besi, timbal, litium, nikel, seng dan kelompok yang dikenal sebagai tanah jarang. Mereka adalah komponen penting untuk teknologi dengan potensi pertumbuhan yang kuat dan tidak ada pengganti yang jelas. dalam banyak kegunaannya, yang meningkatkan risiko jika pasokannya gagal.
Apa kegunaannya saat ini?
Sifat kimia, magnetik, dan optiknya memungkinkan pembuatan segala sesuatu mulai dari telepon seluler dan komputer hingga speaker dan tablet, yang menggabungkan peningkatan dalam efisiensi, kinerja, kecepatan, daya tahan, dan stabilitas termal. Elektronik konsumen dan infrastruktur digital bergantung pada bahan-bahan ini dalam banyak komponennyadari microchip hingga magnet permanen.
Peran mereka bahkan lebih krusial dalam transisi energi. Mereka penting bagi panel fotovoltaik, turbin angin, dan, yang terpenting, baterai dan sistem penyimpanan kendaraan listrik. Setiap teknologi memerlukan kombinasi dan kuantitas yang berbeda.Energi surya menggunakan lebih banyak aluminium dan tembaga; energi angin, besi dan seng; energi panas bumi, nikel dan kromium; baterai listrik, grafit, nikel dan kobalt.
Jika kita memperluas fokus kita, teknologi masa depan lainnya akan ikut berperan: elektroliser hidrogen, jaringan transmisi data, pesawat tanpa awak, robotika canggih, elektronika daya, atau satelit. Studi terbaru memproyeksikan pertumbuhan tahunan dua digit hingga tahun 2030 Di banyak bidang ini, terdapat ketergantungan yang nyata pada bahan-bahan seperti indium dan galium (LED efisiensi tinggi), silikon (semikonduktor) atau kelompok logam platinum —iridium, paladium, platinum, rodium, dan rutenium— (katalis dan sel bahan bakar).
Dari mana mereka diekstraksi dan siapa yang memprosesnya?
Deposit signifikan tersebar di seluruh dunia. Tembaga terdapat di Chili dan Peru; litium di Australia dan Chili; nikel di Indonesia dan Filipina; kobalt di Republik Demokratik Kongo; dan konsentrasi unsur tanah jarang yang signifikan di Tiongkok. Distribusi yang tidak merata ini mempersulit keamanan pasokan dan melipatgandakan paparan terhadap risiko geopolitik..
Ekstraksi hanyalah sebagian dari keseluruhan cerita. Pemrosesan dan pemurnian bahkan lebih terkonsentrasi: Tiongkok memimpin pemrosesan berbagai material penting dan menyumbang lebih dari 80% produksi tanah jarang global. Pengendalian atas jalur penghubung ini menjadikan negara ini sebagai pusat perdagangan dunia yang sesungguhnya. dan menjelaskan hambatan yang dialami industri ketika arus terganggu.
Perlu diingat bahwa pasar-pasar ini umumnya lebih kecil, lebih terkonsentrasi secara geografis, dan kurang kompetitif dibandingkan pasar hidrokarbon. Likuiditas yang lebih rendah meningkatkan volatilitas dan sensitivitas terhadap guncangan regulasi atau diplomatik.
Eropa dan Spanyol: titik awal
Di Eropa, produksi domestik unsur tanah jarang dan material penting lainnya terbatas, dengan beberapa pengecualian. Jerman memasok sekitar 8% galium dunia; Finlandia, sekitar 10% germaniumnya; Prancis, sekitar 59% hafniumnya; dan Spanyol, sekitar 31% stronsiumnya. Meskipun terdapat pulau-pulau spesialisasi ini, kapasitas Eropa masih jauh dari permintaan pasar domestik..
Untuk mengurangi ketergantungan, Uni Eropa sedang mempromosikan rencana pengembangan industri ekstraktif, pemrosesan, dan daur ulang yang layak dan berkelanjutan. Di Spanyol, lapisan tanah bawah menawarkan peluang: sumber daya litium telah diidentifikasi di Cáceres dan sumber daya tanah jarang di Ciudad Real. Namun, prosedur perizinan dan penentangan sosial terhadap pertambangan baru menghambat proyek.Akan tetapi, sudah ada inisiatif publik dan swasta yang berupaya mencapai konsensus untuk bergerak maju.
Permintaan dan skenario masa depan
Jika kita benar-benar menginginkan sistem energi rendah emisi, kita akan membutuhkan lebih banyak mineral, bukan lebih sedikit. Proyeksi yang paling sering dikutip menunjukkan peningkatan lebih dari 40% untuk tembaga dan unsur tanah jarang, 60-70% untuk nikel dan kobalt, dan hampir 90% untuk litium. Secara keseluruhan, pada tahun 2040 total permintaan mineral penting dapat meningkat empat hingga enam kali lipat. di atas level saat ini.
Sementara itu, UNCTAD telah memperingatkan bahwa permintaan tembaga yang terkait dengan energi terbarukan dapat meningkat dua kali lipat dalam beberapa dekade mendatang. Dengan tingkat produksi saat ini, tidak akan cukup untuk memenuhi semua kebutuhan.membahayakan tujuan pembatasan pemanasan global hingga 1,5°C jika investasi, inovasi, dan efisiensi material tidak dipercepat.
Teknologi kunci dan ketergantungan material
Baterai, turbin angin, panel surya, elektroliser, dan jaringan listrik berkapasitas tinggi tidak diproduksi dari nol: di dalamnya, semuanya merupakan mosaik material khusus. Indium dan galium mendukung pencahayaan LED hemat energi; silikon adalah fondasi mikrochip; logam golongan platinum berperan sebagai katalis dan elektroda. Ketergantungan silang antara teknologi dan material Ini menjelaskan mengapa cacat pada logam dapat membahayakan seluruh rantai industri.
Di luar ikon media (litium dan kobalt), jangkauannya luas. Mineral yang paling sering dikutip dalam konteks logam transisi antara lain bauksit, kadmium, kromium, timah, galium, germanium, grafit, indium, mangan, molibdenum, nikel, selenium, silikon, telurium, titanium, seng, dan unsur tanah jarang, serta tembaga dan timbal. Keragaman bahan mempersulit penggantian dan memaksa kita memikirkan solusi untuk aplikasi tertentu..
Bagaimana kekritisan ditentukan?
Untuk menilai apakah suatu bahan baku penting, tiga variabel utama dipertimbangkan. Pertama, tingkat cadangan dan tingkat pengisiannya. Kedua, kemungkinan nyata untuk menggantinya dengan bahan lain dengan kinerja serupa. Ketiga, sifat esensialnya di sektor-sektor strategis dan risiko gangguan di sepanjang rantai pasokan. Ketika kelangkaan, kurangnya alternatif dan ketergantungan sektoral yang tinggi terjadi bersamaan, risikonya meroket.
Para pembuat kebijakan industri Eropa menyimpulkannya dengan jelas: tanpa pasokan bahan baku penting yang aman dan berkelanjutan, tidak akan ada reindustrialisasi hijau atau digitalisasi yang kompetitif. Itulah logika di balik undang-undang, aliansi, dan dana baru. yang berupaya melindungi akses ke sumber daya ini.
Dimana menemukan data yang dapat diandalkan
Informasi yang baik sangat penting untuk pengambilan keputusan yang tepat. Portal data terbuka Eropa menampilkan puluhan ribu hasil pencarian bahan baku penting, dan dengan menyempurnakan filter, kumpulan data yang relevan dapat diidentifikasi. Penilaian Bahan Baku Penting yang dilakukan oleh Joint Research Centre (JRC) tahun 2020 patut mendapat perhatian khusus. Melalui sistem RMIS (Sistem Informasi Bahan Baku), Anda dapat mengakses analisis pra-terdaftar mengenai bahan-bahan strategis, kritis, dan non-kritis., beserta penggunaannya dalam teknologi pendukung.
Sumber penting lainnya adalah Infrastruktur Data Geologi Eropa (sering disebut EDGI), dengan katalog dan layanan geologi yang mencakup peta keberadaan litium, kobalt atau grafit Banyak dari kumpulan data ini berasal dari proyek FRAME, di mana beberapa organisasi Eropa seperti IGME Spanyol berpartisipasi, dan memungkinkan data diunduh dalam format seperti GeoJSON. Ini adalah sumber daya yang berharga untuk memahami di mana sumber daya berada dan dalam konteks geologi apa mereka muncul..
Di tingkat internasional, Badan Energi Internasional menawarkan Kumpulan Data Permintaan Mineral Kritis, basis data yang dapat diunduh yang memfasilitasi skenario serta keseimbangan penawaran dan permintaan yang terkait dengan transisi energi. Sumber-sumber gabungan ini mendukung diagnosis yang lebih kuat dan sebanding untuk perusahaan dan administrasi.
Dampak lingkungan dan pertambangan dengan kriteria iklim
Ekstraksi dan pemrosesan memiliki dampak: penambangan terbuka menghasilkan batuan sisa, dapat mencemari akuifer dengan logam berat, dan mengganggu ekosistem yang rapuh. Lebih lanjut, pemurnian membutuhkan banyak energi dan air. Ketika produksi terkonsentrasi di negara-negara dengan peraturan lingkungan yang kurang ketat, dampaknya cenderung memburuk.
Dalam konteks ini, muncul gagasan penambangan “cerdas iklim”: teknik dan praktik yang meminimalkan jejak dan membuat kebutuhan akan mineral sesuai dengan perlindungan lingkungan. Ini bukan label pemasaran; ini melibatkan perancangan ulang proses, pengukuran dampak, dan tuntutan keterlacakan. di seluruh rantai.
Daur ulang, ekonomi spiral, dan substitusi
Teknologi membantu. Proses hidrometalurgi, pirometalurgi, dan bioleaching sedang diperluas untuk meningkatkan tingkat pemulihan dan kemurnian, sementara desain ramah lingkungan berupaya memfasilitasi pembongkaran dan ketertelusuran. Substitusi material secara selektif juga semakin penting, seperti perpindahan ke kimia baterai LFP (lithium iron phosphate) yang menghindari nikel dan kobalt, atau pengembangan baterai natrium-ion untuk aplikasi tertentu.
Skala tantangannya sangat besar: Perkiraan IDB menunjukkan bahwa sekitar 3.000 miliar ton mineral akan dibutuhkan untuk menyelesaikan transisi ke ekonomi rendah karbon. Tanpa adanya perbaikan drastis dalam hal daur ulang, efisiensi material, dan substitusi, tekanan pada ekstraksi primer akan sangat tinggi.
Aplikasi dan pasar dalam transisi energi
Fotovoltaik, tenaga angin, jaringan listrik, dan penyimpanan energi merupakan konsumen terbesar, tetapi bukan satu-satunya. Sektor kesehatan menggunakan platinum dalam katalis dan peralatan, grafit digunakan dalam elektroda dan material tahan api, dan unsur tanah jarang memungkinkan terciptanya magnet berkinerja tinggi dalam motor dan generator. Beragamnya aplikasi menjelaskan mengapa permintaan tumbuh secara bersamaan di berbagai sektor.
Sementara itu, pasar bereaksi terhadap insentif. Kenaikan harga litium dalam beberapa tahun terakhir telah menyoroti sensitivitas sistem dan mengkatalisasi investasi, serta ketegangan geopolitik. Respon regulasi mencakup perjanjian internasional untuk menstabilkan rantai pasokan dan menyelaraskan kriteria lingkungan dan sosial.
Manajemen dan regulasi yang bertanggung jawab
Mengurangi risiko membutuhkan rantai pasokan yang tangguh, aturan yang jelas, dan transparansi. Kerangka regulasi harus menarik investasi, mendistribusikan manfaat secara adil, dan menetapkan standar lingkungan dan hak asasi manusia yang dapat diverifikasi. Sistem sertifikasi dan uji tuntas merupakan komponen kunci untuk mendapatkan legitimasi sosial dan akses ke pasar.
Di sisi teknologi, industri ini bertujuan untuk mengurangi kandungan kobalt dalam aplikasi tertentu dari sekitar 30% menjadi angka mendekati 10%, mempromosikan baterai LFP, dan mematangkan opsi berbasis natrium. Semakin banyak alternatif teknis yang dapat diandalkan, semakin sedikit paparan terhadap satu material saja..
Pemerintah, pada bagian mereka, sedang menjalin aliansi seperti perjanjian tentang mineral penting antara UE dan Amerika Serikat, yang berupaya memfasilitasi perdagangan dan mengamankan bahan untuk teknologi bersih. Diplomasi ekonomi telah menjadi faktor yang sama pentingnya dengan geologi..
Amerika Latin pada peta transisi
Geografis banyak sumber daya ini tumpang tindih dengan wilayah dengan kekayaan hayati dan budaya yang sangat tinggi. Hal ini terjadi di Amazon atau dataran garam Andes. Sebagian besar ekstraksi terkonsentrasi di negara-negara berkembangOleh karena itu, tata kelola dan partisipasi lokal membuat perbedaan antara peluang dan konflik.
Produksi-produksi penting di wilayah ini antara lain: Argentina (litium), Bolivia (litium), Chili (tembaga dan molibdenum, selain litium), Brasil (aluminium, bauksit, litium, mangan, tanah jarang, titanium), Kolombia (nikel), Meksiko (tembaga, timah, molibdenum, seng), dan Peru (timah, molibdenum, seng)Agenda internasional telah meningkatkan perdebatan, dengan rekomendasi dari panel PBB untuk pengelolaan yang adil dan berkelanjutan serta sidang terkini di hadapan IACHR tentang dampak lingkungan dan sosial.
Tanah jarang: apa sebenarnya mereka
Istilah “unsur tanah jarang” mencakup 16 unsur: lantanida (dari lantanum hingga lutetium) ditambah itrium, karena sifat kimianya yang serupa. Unsur-unsur ini meliputi skandium, itrium, lantanum, serium, praseodimium, neodimium, samarium, europium, gadolinium, terbium, disprosium, holmium, erbium, tulium, iterbium, dan lutetium. Istilah “langka” tidak berarti bahwa mereka hampir tidak ada di kerak bumi.Tantangannya adalah bahwa mereka biasanya tidak terkonsentrasi pada endapan yang mudah dieksploitasi dan pemisahannya rumit.
Kepentingannya terletak pada perannya dalam magnet permanen, fosfor untuk layar, katalis dan berbagai kegunaan dalam elektronik dan energi. Rantai nilai memerlukan pemrosesan dan pemurnian yang sangat terspesialisasiHal ini meningkatkan hambatan masuk dan ketergantungan pada beberapa aktor.
Terminologi transisi dan daftar bahan
Selain yang telah disebutkan, teknologi energi terbarukan sering kali menonjolkan bauksit, kadmium, kromium, timah, galium, germanium, grafit, indium, mangan, molibdenum, nikel, selenium, silikon, telurium, titanium, dan seng, bersama dengan tembaga, litium, kobalt, dan unsur tanah jarang. Untuk perkiraan penggunaan:
- Teknologi surya: bauksit, kadmium, timah, germanium, galium, indium, selenium, silikon, telurium, seng.
- Instalasi listrik: tembaga.
- Tenaga angin: bauksit, tembaga, kromium, mangan, molibdenum, tanah jarang, seng.
- Penyimpanan energi: bauksit, kobalt, tembaga, grafit, litium, mangan, molibdenum, nikel, tanah jarang, titanium.
- Baterai: kobalt, grafit, litium, mangan, nikel, tanah jarang.
Dalam perawatan kesehatan dan teknologi tinggi, platinum menonjol karena ketahanannya terhadap korosi dan suhu tinggi, digunakan dalam katalis dan peralatan medis. Grafit, selain perannya dalam anoda baterai, digunakan dalam elektroda, pelumas, dan refraktori.Keberagaman sektoral ini memerlukan pemantauan beberapa rantai nilai secara paralel.
Pasar, kebijakan industri dan data untuk memutuskan
Kombinasi kelangkaan geologis yang relatif, produksi yang terkonsentrasi, pemrosesan yang kompleks, dan peningkatan permintaan menciptakan kerentanan. Inilah sebabnya investasi dan inovasi telah menjadi prioritas kebijakan ekonomi di Uni Eropa, Amerika Serikat, Australia, dan negara-negara lainnya. Tanpa perencanaan dan data terbuka yang berkualitas, keputusan dibuat terlalu terlambat atau berdasarkan intuisi..
Ekosistem data Eropa—dengan RMIS JRC dan infrastruktur geologi EDGI—bersama dengan sumber daya IEA, membantu menstandardisasi diagnosis, membandingkan skenario, dan memprioritaskan kemacetan. Memiliki seri yang homogen dan dapat dilacak mengurangi ketidakpastian untuk regulator dan investor.
Spanyol, dengan potensi pertambangan dan kepemimpinannya dalam energi terbarukan, bercita-cita untuk memainkan peran kunci dalam rantai pasokan Eropa yang lebih otonom dan berkelanjutan. Kuncinya adalah menyelaraskan peluang industri dengan jaminan sosial dan lingkungan., menerapkan standar dan mekanisme partisipasi yang ketat di wilayah tersebut.
Transisi energi bukan hanya tentang kilowatt hijau: transisi ini juga membutuhkan transisi bahan baku. Dengan rantai pasokan yang beragam, daur ulang yang lebih baik, substitusi cerdas, dan kerja sama internasional, Adalah mungkin untuk mengurangi risiko dan mempercepat dekarbonisasi tanpa meninggalkan seorang pun..