Význam používania surovín od nepamäti určuje charakter pokroku. Už v ranných etapách ľudstva, sa jednotlivé obdobia nazývajú práve po prevládajúcich materiáloch na výrobu nástrojov a zbraní. Zbrane ale nie sú jedinou odvrátenou stránkou ľudského pokroku. Dopyt po kritických surovinách spôsobil, že ich dobývanie bolo len zriedkavo ohľaduplné k planéte.
Ťažba sa mení na trvalo udržateľnú
Neohľaduplné dobývanie surovín pretrváva až do dnešných dní, napríklad v niektorých prípadoch v procese ťažby lítia a kobaltu, prvkov ktoré sú paradoxne nevyhnutné pre výrobu batérií do elektrických automobilov. Napriek tomu, v 21. storočí nášho letopočtu pokrok v chápaní zraniteľnosti našej planéty konečne dobieha pokrok technologický, a vystavuje nás tak možno najväčšej výzve akej ľudstvo v dejinách čelilo. Ako zabezpečiť dopyt po kritických surovinách spôsobom ohľaduplným voči Zemi a zaistiť tak trvalo udržateľný rast? Nádejou pri hľadaní odpovedí na túto otázku nie je nič iné ako samotná príčina nášho pokroku – ľudská vynaliezavosť.
V tomto blogu sme vybrali 3 inovácie, ktoré prispievajú k trvalo udržateľnému zaisteniu kritických surovín.
Ekologická úprava surovín
Prvým inovatívnym projektom na našom zozname je Bioleach. Bioleach je medzinárodný EIT RawMaterials KAVA projekt, ktorý od marca 2019 vedie Fakulta BERG, TUKE. V konzorciu je zapojených 16 partnerov z 8 európskych krajín spoločne vyvíjajúcich biotechnológie, ktorými sa dosiahne ekologická ťažba a zlepšenie kvality lokálnych nerastných surovín.
Spolupráca medzi výskumnou sférou a praxou zabezpečí prenos a uplatnenie poznatkov aj do priemyselnej oblasti. Výsledkom projektu bude zníženie závislosti Európskych krajín na importovaných nerastných surovinách, podpora lokálnych entít a celkové posilnenie ekonomiky zúčastnených krajín.
V projekte Bioleach je medzi inými partnermi zapojená aj Slovenská akadémia vied, ktorá bezodpadovú metódu biolúhovania aplikuje v procesoch inovatívnej biologickej ťažby a úpravy prvotných a druhotných nerastných surovín. Výsledkom sú lokálne zdroje kovov a vysokokvalitných minerálov pre priemyselné využitie. Tým sa eliminuje potreba importu nerastných surovín a z technológie tak benefitujú nielen vlastníci ložísk a priemysel, ale aj životné prostredie vďaka výraznej redukcii CO2.
Inovatívna recyklácia kremíka vo fotovoltaických paneloch
Obdobie prelomu tisícročí sa zvykne označovať aj ako doba kremíková z dôvodu jeho rozsiahleho využívania pri výrobe polovodičov. Ďalšou inováciu na našom zozname je tak spoločnosť ROSI, za ktorou stoja laboratória spoločností SIMap vo francúzskom Grenobli a EPFL vo švajčiarskom Lausanne. ROSI prispieva k udržateľnosti využívania kremíku vďaka inovatívnemu procesu recyklácie kremíka pri výrobe fotovoltaických (PV) panelov.
Proces získavania kremíka v kvalite potrebnej na výrobu PV panelov je paradoxne najmenej ekologický z pomedzi hlavných metalurgických priemyselných odvetví, ako je výroba a spracovanie ocele, hliníka, horčíka a titánu. Na 1 kg vyrobeného kremíka sa spotrebuje viac ako 100kWh elektrickej energie a vyprodukuje sa až 50kg CO2. Okrem toho, straty kremíku pri výrobe PV panelov tvoria asi 40% celkovej hmotnosti ingotov využívaných vo výrobe.
V súčasnosti sa jedná o priemyselný odpad hradený na náklady výrobcov PV panelov. V tomto kontexte vyvinula spoločnosť ROSI unikátny proces poskytujúci najlepšiu kvalitu recyklovaného kremíka, ktorý je potom možné znovu integrovať do výrobného reťazca PV panelov. Implementáciou tohto procesu v priemyselnom meradle ROSI predĺži životný cyklus kremíka a nepriamo tak zvýši aj efektivitu výroby elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov.
Optimalizácia ťažby pomocou dronov
Poslednú inováciu na náš zoznam prináša fínsky startup FRACTUSCAN, ktorého hlavnou činnosťou je využitie 3D modelov s vysokým rozlíšením na riadenie rizika pádov kameňa, analýzu stability svahov a bezpečnostnú optimalizáciu ťažobných projektov. V stavebníctve sa 3D modely používajú na kontrolu fasád a striech.
FRACTUSCAN používa diaľkovo riadené drony (RPAS) na zber údajov, z ktorých následne pomocou zrýchlenej fotogrametrie GPGPU extrahuje farebne presné 3D modely s vysokým rozlíšením. Jedinečnosť FRACTUSCANu spočíva vo využití fotogrametrie pri riešení problémov špecifických pre klienta.
Zber údajov je bezpečný a pokrýva aj na prvý pohľad neprístupné miesta. Proces hodnotenia stability skalnej steny je tak rýchlejší, spoľahlivejší, presnejší a menej nákladný ako v prípade štandardne používaných metód.
Zelená transformácia je bez surovín nemožná
Ľudská vynaliezavosť od nepamäti produkuje inovácie, ktoré menia svet. Dnes, na prahu environmentálnej krízy, ktorej ľudstvo čelí je prioritou eliminovať negatívne dopady našej aktivity na svet okolo nás. Surovinová vertikála má v tejto snahe svoje pevné miesto nie len z dôvodu jej priamych dopadov na klimatickú zmenu, ale hlavne pre nevyhnutnosť využívania surovín určujúcich charakter budúceho pokroku.
Medzi najviditeľnejšie aktivity ekologickej transformácie patria obnoviteľné zdroje energie a dekarbonizácia dopravy. Ani tieto oblasti sa však nezaobídu bez primárnych surovín potrebných na výrobu batérií či fotovoltaických panelov.
Urgentnosť výzvy, ktorej ľudstvo čelí spočíva v krátkosti času, ktorý nám na zmenu ostáva. Ľudská vynaliezavosť je našťastie prítomná aj v širokej oblasti surovinovej vertikály. V nej má každý typ inovácií svoje miesto bez ohľadu na to či sa jedná o inováciu, ktorá pomáha nahrádzať dopyt po kritických surovinách, recyklovať, podporovať obehovú ekonomiku, využívať moderné technológie ako drony pre potreby získavania a spracovania surovín či využívať virtuálnu realitu vo vzdelávacom procese.
Aj ty máš možnosť prispieť
Máš aj ty nápad ako prispieť k ekologickej transformácií surovinovej vertikály? Tak neváhaj a prihlás sa na jeden z online workshopov, ktoré pre teba zorganizuje konzultačná spoločnosť Civitta spolu s EIT RawMaterials. V rámci workshopu si budeš môcť overiť komerčný potenciál svojho nápadu a porozprávať sa so skúsenými odborníkmi.
Súčasťou programu je aj poradenstvo k podaniu prihlášky do early stage akceleračného programu EIT Jumpstarter, v rámci ktorého je možné získať financovanie až do výšky €10 000.
Prihlásiť sa môžeš prostredníctvom formulára TU. Viac informácií sa môžete dočítať aj v našom článku Podnikajte v surovinách | EIT Jumpstarter workshop.
