脱炭素化に関する議論は、これまでほとんど注目されていなかった原材料群を浮き彫りにしました。今日、これらの資源の安定的な供給がなければ、再生可能エネルギーの導入、経済のデジタル化、交通機関の電動化は不可能です。そのため、これらの資源のバリューチェーンの背後にあるものを理解することが重要です。つまり、需要が急増する一方で、地質学的要因から貿易や政治的緊張まで、様々な理由から供給がますます複雑化している鉱物について話しているのです。 市場の要求と実際に業界に届くものとの間の「ミスマッチ」 それが問題の核心です。
関心は単なる技術的な問題ではありません。外部依存、地政学的リスク、そして無視できない環境への影響が存在します。世界中の政府や企業は、これらの材料へのアクセスを保証し、責任ある形で利用するための措置を既に講じています。 問題は、安全で持続可能かつ競争力のある供給をいかに確保するかということです。 気候緊急事態に必要な時間内に、地域社会や生態系に不当なコストを転嫁することなく。
重要な鉱物とはどういう意味ですか?
簡単に言えば、重要元素とは、地質学的な希少性、地理的な集中、あるいは処理のボトルネックなどにより、需要が高く、サプライ チェーンが脆弱な自然元素のことです。 重要性は静的なものではなく、社会のニーズや利用可能な資源に応じて変化する。そのため、技術と市場の進化に応じて、材料は戦略的なものから重要なものへ、あるいはその逆へと変化する可能性があります。
普遍的に受け入れられている定義はなく、用語は重複しています。戦略鉱物、エネルギー転換鉱物、重要原材料などといった言葉が聞かれます。各国または経済圏は独自の優先リストを作成しています。 例えば、欧州連合は2020年に必須物質の目録を公表した。 これに含まれる元素としては、コバルト、インジウム、マグネシウム、タングステン、リチウム、ストロンチウムなどがあります。
最も頻繁に挙げられる名前としては、アルミニウム、クロム、コバルト、銅、グラファイト、インジウム、鉄、鉛、リチウム、ニッケル、亜鉛、そして希土類元素として知られるグループがあります。 これらは、大きな成長の可能性を秘め、明確な代替品がないテクノロジーにとって不可欠な要素です。 多くの用途において、供給が停止した場合のリスクが増大します。
現在それらは何に使われているのでしょうか?
その化学的、磁気的、および光学的特性により、携帯電話やコンピューターからスピーカーやタブレットまで、あらゆるものの製造が可能になり、効率、性能、速度、耐久性、熱安定性が向上します。 家電製品やデジタルインフラは、多くの部品にこれらの材料を使用しています。マイクロチップから永久磁石まで。
エネルギー転換において、その役割はさらに重要になります。太陽光発電パネル、風力タービン、そしてとりわけ電気自動車のバッテリーと蓄電システムにとって、それらは不可欠な要素です。 それぞれの技術には異なる組み合わせと数量が必要です。太陽エネルギーではアルミニウムと銅がより多く使用され、風力エネルギーでは鉄と亜鉛、地熱エネルギーではニッケルとクロム、電池ではグラファイト、ニッケル、コバルトがより多く使用されます。
視野を広げると、水素電解装置、データ伝送ネットワーク、ドローン、先進ロボット、パワーエレクトロニクス、衛星といった他の未来の技術も関わってきます。 最近の研究では、2030年まで年間2桁の成長が予測されている これらの分野の多くでは、インジウムやガリウム（高効率 LED）、シリコン（半導体）、または白金族金属（イリジウム、パラジウム、白金、ロジウム、ルテニウム）（触媒および燃料電池）などの材料への依存度が高くなっています。
それらはどこから抽出され、誰が処理するのでしょうか?
重要な鉱床は世界中に分布しています。銅はチリとペルー、リチウムはオーストラリアとチリ、ニッケルはインドネシアとフィリピン、コバルトはコンゴ民主共和国、そして希土類元素は中国に集中しています。 この不平等な分配は供給の安全性を複雑にし、地政学的リスクへのエクスポージャーを増大させます。.
採掘はほんの一部に過ぎません。加工と精製はさらに集中化されており、中国は数多くの重要物質の加工をリードしており、世界の希土類生産量の80%以上を占めています。 この中間リンクのコントロールにより、この国は世界貿易の真の中枢となっている。 また、フローが中断されたときに業界が受けるボトルネックについて説明します。
これらの市場は一般に炭化水素市場よりも規模が小さく、地理的に集中しており、競争が弱いことを覚えておく価値があります。 流動性の低下はボラティリティとショックに対する感受性を増大させる 規制的または外交的。
ヨーロッパとスペイン：出発点
ヨーロッパでは、一部の例外を除き、希土類元素をはじめとする重要物質の国内生産は限られています。ドイツは世界のガリウムの約8%、フィンランドはゲルマニウムの約10%、フランスはハフニウムの約59%、スペインはストロンチウムの約31%を供給しています。 こうした特化の島々にもかかわらず、欧州の生産能力は国内市場の需要に遠く及ばない。.
EUは、依存度を低減するため、実行可能かつ持続可能な採掘、加工、リサイクル産業の育成計画を推進しています。スペインでは、地下資源にチャンスがあり、カセレスではリチウム資源、シウダー・レアルでは希土類資源が発見されています。 しかし、認可手続きや新たな鉱山に対する社会的な反対がプロジェクトの妨げとなっている。しかし、前進するために合意を求める公的および民間の取り組みはすでに存在しています。
将来の需要とシナリオ
真に低排出エネルギーシステムを望むなら、鉱物資源は減少ではなく、増加する必要がある。最も頻繁に引用される予測では、銅と希土類元素は40%以上、ニッケルとコバルトは60～70%、リチウムはほぼ90%の増加が見込まれている。 全体として、2040 年までに重要な鉱物の総需要は 4 ～ 6 倍に増加する可能性があります。 現在のレベルを上回る。
一方、UNCTADは再生可能エネルギーに関連した銅の需要が今後数十年で倍増する可能性があると警告している。 現在の生産速度では、すべての需要を満たすには不十分だ。投資、イノベーション、物質効率が加速されなければ、地球温暖化を1,5℃に抑えるという目標は危うくなる。
主要技術と材料依存
バッテリー、風力タービン、太陽光パネル、電解装置、そして大容量送電網は、ゼロから製造されるわけではありません。内部は特殊な材料のモザイクです。インジウムとガリウムはエネルギー効率の高いLED照明を支え、シリコンはマイクロチップの基盤となり、白金族金属は触媒や電極として機能します。 技術と材料の相互依存性 金属の欠陥がなぜ産業チェーン全体を危険にさらす可能性があるのかを説明します。
メディアでよく取り上げられるリチウムとコバルト以外にも、その範囲は広範です。遷移金属の文脈で最も頻繁に引用される鉱物には、ボーキサイト、カドミウム、クロム、スズ、ガリウム、ゲルマニウム、グラファイト、インジウム、マンガン、モリブデン、ニッケル、セレン、シリコン、テルル、チタン、亜鉛、希土類元素、そして銅と鉛などがあります。 材料の多様性により交換が複雑になり、特定の用途向けのソリューションを考える必要が生じます。.
臨界性はどのように決定されますか?
原材料が重要かどうかを評価するには、主に3つの変数が考慮されます。第一に、埋蔵量とその補充率。第二に、同様の性能を持つ他の原材料で代替できる可能性。第三に、戦略的セクターにおける不可欠な性質と、サプライチェーンにおける混乱リスクです。 不足、代替品の欠如、そして高いセクター依存が同時に起こる場合、リスクは急上昇します。
欧州の産業政策立案者は、重要な原材料の安全かつ持続可能な供給がなければ、環境に優しい再工業化や競争力のあるデジタル化は実現できないと明確に述べている。 それが、新しい法律、同盟、基金の背後にある論理です。 これらのリソースへのアクセスを保護しようとするものです。
信頼できるデータはどこで見つけられるか
情報に基づいた意思決定には、質の高い情報が不可欠です。欧州オープンデータポータルでは、重要原材料を検索すると数万件の結果が表示され、フィルターを絞り込むことで関連するセットを特定できます。特に注目すべきは、共同研究センター（JRC）による2020年の重要原材料評価です。 RMIS (原材料情報システム) システムを通じて、戦略的、重要、および非重要原材料の事前リストされた分析にアクセスできます。、およびそれを実現するテクノロジーでの使用。
もう一つの重要な情報源は、欧州地質データ基盤（EDGIとも呼ばれる）であり、地質カタログやサービスには以下が含まれる。 リチウム、コバルト、グラファイトの分布図 これらのデータセットの多くは、スペインの IGME などのいくつかのヨーロッパの組織が参加している FRAME プロジェクトから提供されており、GeoJSON などの形式でデータをダウンロードできます。 これらは、資源がどこに存在し、どのような地質学的状況で出現するかを理解するための貴重な情報源である。.
国際レベルでは、国際エネルギー機関が、エネルギー転換に関連するシナリオと供給と需要のバランスを容易にするダウンロード可能なデータベースである「重要な鉱物需要データセット」を提供しています。 これらの情報源を組み合わせることで、より堅牢で比較可能な診断が可能になります。 企業や行政機関向け。
気候基準に基づく環境影響と鉱業
採掘と加工には環境負荷が伴います。露天掘りでは廃石が発生し、帯水層が重金属で汚染され、脆弱な生態系が破壊される可能性があります。さらに、精製には大量のエネルギーと水が消費されます。 環境規制が厳しくない国に生産が集中している場合、影響は悪化する傾向があります。
このような状況において、「気候に配慮した」採掘というアイデアが生まれています。これは、環境への影響を最小限に抑え、鉱物の必要性と環境保護を両立させる技術と実践です。 これはマーケティングのラベルではなく、プロセスの再設計、影響の測定、トレーサビリティの要求を伴います。 チェーン全体にわたって。
リサイクル、スパイラル経済、代替
テクノロジーが役立ちます。湿式冶金、乾式冶金、バイオリーチングのプロセスは、回収率と純度を高めるために拡大され、エコデザインは解体とトレーサビリティの促進を目指しています。 材料の選択的代替も重要性を増している例えば、ニッケルやコバルトを使用しない LFP (リン酸鉄リチウム) 電池化学物質への移行や、特定の用途向けのナトリウムイオン電池の開発などです。
課題の規模は膨大です。IDBの推計によると、低炭素経済への移行を完了するには約3.000億トンの鉱物が必要になります。 リサイクル、材料効率、代替の大幅な改善がなければ一次抽出の圧力は非常に高くなります。
エネルギー転換におけるアプリケーションと市場
太陽光発電、風力発電、電力網、エネルギー貯蔵は最大の消費源ですが、それだけではありません。ヘルスケア分野ではプラチナが触媒や機器に、グラファイトが電極や耐火物に、そして希土類元素がモーターや発電機に使われる高性能磁石に使用されています。 アプリケーションの範囲が、複数の分野で同時に需要が高まっている理由を説明しています。.
一方、市場はインセンティブに反応します。近年のリチウム価格の上昇は、システムの脆弱性を浮き彫りにし、投資を刺激するとともに、地政学的緊張も引き起こしています。 規制対応にはサプライチェーンを安定させるための国際協定が含まれる 環境基準と社会基準を調和させます。
責任ある管理と規制
リスクを軽減するには、強靭なサプライチェーン、明確なルール、そして透明性が不可欠です。規制の枠組みは、投資を誘致し、利益を公平に分配し、検証可能な環境基準と人権基準を確立するものでなければなりません。 認証システムとデューデリジェンスが重要な要素である 社会的正当性と市場へのアクセスを獲得するため。
技術面では、業界は特定の用途におけるコバルト含有量を約 30% から 10% 近くまで削減し、LFP バッテリーを推進し、ナトリウムベースのオプションを成熟させることを目指しています。 より信頼性の高い技術的な代替手段が存在するほど、単一の物質への露出は少なくなります。.
一方、政府も、クリーン技術のための貿易を促進し、材料を確保することを目指して、EUと米国間の重要鉱物に関する協定などの同盟関係を築いている。 経済外交は地質学と同じくらい重要な要素となっている。.
移行地図上のラテンアメリカ
これらの資源の多くは、その地理的特徴が極めて生物多様性と文化的豊かさに富んだ地域と重なっています。アマゾンやアンデスの塩原がその例です。 採掘の大部分は南半球に集中しているしたがって、ガバナンスと地域参加が機会と紛争の違いを生み出します。
この地域の注目すべき作品としては、次のようなものがあります。 アルゼンチン（リチウム）、ボリビア（リチウム）、チリ（リチウムに加えて銅とモリブデン）、ブラジル（アルミニウム、ボーキサイト、リチウム、マンガン、希土類元素、チタン）、コロンビア（ニッケル）、メキシコ（銅、スズ、モリブデン、亜鉛）、ペルー（スズ、モリブデン、亜鉛）公正かつ持続可能な管理を求める国連委員会の勧告や、環境と社会への影響に関するIACHRの最近の公聴会など、国際的な議題によって議論は激化している。
レアアース：その正体
「希土類元素」という用語は、ランタノイド（ランタンからルテチウムまで）と、化学的性質が類似するイットリウムを含む16元素を指します。これらには、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウムが含まれます。 「希少」とは、地殻にほとんど存在しないという意味ではない。問題は、それらが通常、容易に採掘可能な鉱床に集中しておらず、それらの分離が複雑であることです。
その重要性は、永久磁石、スクリーン用蛍光体、触媒、電子機器やエネルギー分野における多様な用途での役割にあります。 バリューチェーンには高度に専門化された加工と精製が必要であるこれにより、参入障壁が高まり、少数の主体への依存度が高まります。
移行用語と部品表
すでに述べたものに加えて、再生可能エネルギー技術には、ボーキサイト、カドミウム、クロム、スズ、ガリウム、ゲルマニウム、グラファイト、インジウム、マンガン、モリブデン、ニッケル、セレン、シリコン、テルル、チタン、亜鉛、銅、リチウム、コバルト、希土類元素がよく使用されます。 おおよその用途:
- 太陽光技術: ボーキサイト、カドミウム、スズ、ゲルマニウム、ガリウム、インジウム、セレン、シリコン、テルル、亜鉛。
- 電気設備: 銅。
- 風力: ボーキサイト、銅、クロム、マンガン、モリブデン、希土類元素、亜鉛。
- エネルギー貯蔵: ボーキサイト、コバルト、銅、グラファイト、リチウム、マンガン、モリブデン、ニッケル、希土類元素、チタン。
- Baterías: コバルト、グラファイト、リチウム、マンガン、ニッケル、希土類元素。
ヘルスケアとハイテクの分野では、プラチナは耐腐食性と耐高温性に優れており、触媒や医療機器に使用されています。 グラファイトは、電池の陽極としての役割に加えて、電極、潤滑剤、耐火物にも使用されます。このセクターの多様性により、複数のバリュー チェーンを並行して監視する必要があります。
市場、産業政策、そしてデータが決定する
相対的な地質学的希少性、生産の集中、複雑な加工、そして需要の増大が相まって、脆弱性を生み出しています。だからこそ、EU、米国、オーストラリアなどの国々では、投資とイノベーションが経済政策の優先事項となっているのです。 計画と質の高いオープンデータがなければ、意思決定が遅れたり、直感に基づいたりすることになります。.
JRC の RMIS と EDGI の地質インフラストラクチャを備えた欧州のデータ エコシステムは、IEA のリソースと連携して、診断の標準化、シナリオの比較、ボトルネックの優先順位付けに役立っています。 均質かつ追跡可能なシリーズを持つことで不確実性が低減される 規制当局と投資家向け。
スペインは、鉱業の潜在力と再生可能エネルギーのリーダーシップを活かし、より自律的で持続可能な欧州のサプライチェーンにおいて重要な役割を果たすことを目指しています。 鍵となるのは、産業機会と社会的・環境的保証を調和させることだ。地域において厳しい基準と参加メカニズムを適用します。
エネルギー転換は、グリーンキロワットだけではありません。原材料の転換も必要です。サプライチェーンの多様化、リサイクルの改善、賢明な代替品の導入、そして国際協力によって、 誰も取り残されることなく、リスクを軽減し、脱炭素化を加速することが可能です。.