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Il futuro delle risorse minerarie Marco Pagani ASPO - Italia.

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Presentazione sul tema: "Il futuro delle risorse minerarie Marco Pagani ASPO - Italia."— Transcript della presentazione:

1 Il futuro delle risorse minerarie Marco Pagani ASPO - Italia

2 Harold Hotelling scriveva nel 1931: «La contemplazione della scomparsa delle ricchezze minerarie, delle foreste e delle altre risorse esauribili del pianeta ha sollevato la questione della regolazione del loro sfruttamento. La percezione che questi prodotti sono ora troppo a buon prezzo per il beneficio delle generazioni future, che sono sfruttati egoisticamente ad un ritmo troppo elevato e che a causa della loro economicità sono prodotti e consumati con grande spreco ha dato origine al movimento di conservazione.» Dopo ottantanni, i termini del problema non sono certo cambiati … Il futuro delle risorse minerarie

3 Tutto è iniziato da un articolo su The Oil Drum …

4 Il futuro delle risorse minerarie La funzione logistica non è solo una curva di fit, ma il più semplice dei modelli dinamici di esaurimento delle risorse P o è la produzione cumulativa al tempo t o K la quantità totale di risorsa (URR) r il tasso di sfruttamento p è la produzione annua e P la produzione cumulativa. Se i dati seguono una curva logistica, riportando p/P in funzione di P si ottiene una retta.

5 Esiste qualche elemento chimico che è stato sfruttato dallumanità per oltre il 90%? Sì, il mercurio Il futuro delle risorse minerarie

6 Kelly et al.,Historical Statistics for Mineral and Material Commodities in the U.S., Open File Report (USGS) Il picco del mercurio è stato raggiunto nel 1971 con t / anno. Ora la produzione non supera le 2000 t. Picchi di congiuntura economica e storica Picco di esaurimento fisico della risorsa Nel 1971 il mercurio è definito inquinante atmosferico pericoloso dallEPA Il futuro delle risorse minerarie

7 URR Il futuro delle risorse minerarie

8 Riserve economicamente sfruttabili Riserve marginali e subeconomiche Produzione cumulativa al 2007 Riserve complessive (Reserve base) URR min URR max URR = Ultimately Recoverable Resource Cosa si intende per riserve? Il futuro delle risorse minerarie

9 Il Piombo presenta un picco nel 1978 Quanto durerà la ripresa degli anni 2000? Kelly et al.,Historical Statistics for Mineral and Material Commodities in the U.S., Open File Report (USGS) lead contamination control act Questa è davvero una previsione pessimistica? Il futuro delle risorse minerarie

10 Non sembra esserci molto più piombo disponibile … URR Il futuro delle risorse minerarie

11 Il Cadmio presenta un picco nel 1992; è un picco dovuto a motivi legislativi ed economici? Kelly et al.,Historical Statistics for Mineral and Material Commodities in the U.S., Open File Report (USGS) controllo dei livelli di cadmio nei luoghi di lavoro 1995 riduzione degli impieghi dispersivi di Cd (vernici, additivi) Il futuro delle risorse minerarie

12 Oppure ad esaurimento fisico? URR Il futuro delle risorse minerarie

13 URR AntimonioArgento Il futuro delle risorse minerarie

14 URR ZincoStagno Il futuro delle risorse minerarie

15 URR Il futuro delle risorse minerarie Il modello logistico è meno preciso dei casi precedenti, perché il picco si trova abbastanza in là nel futuro. La stima della URR è tuttavia persino più ottimistica di quella fornita dalla USGS Rame Cè abbastanza rame per tutti? Le riserve di rame ammontano a 500 Mt, pari a circa 70 kg per ogni abitante del pianeta. Questa quantità sembra essere sufficiente per garantire un minimo sviluppo tecnologico allAfrica e alle altre zone rurali del mondo. Questo naturalmente se loccidente (che ha una dotazione pro capite di 170 kg di rame) e i nuovi paesi emergenti riusciranno a moderare i loro appetiti …

16 Il futuro delle risorse minerarie Litio I dati fino al 2004 fanno pensare a un picco verso il Anche se la produzione è aumentata moltissimo negli ultimi due anni, larco temporale è troppo breve per prevedere se la tendenza potrà continuare ancora A causa di una disomogeneità nei dati USGS, non è possibile confrontare i la produzione cumulativa con le URR Le riserve economicamente sfruttabili ammontano a circa 4 Mt. Per equipaggiare di batterie al Litio un numero di auto pari a quelle attualmente in circolazione (900 milioni) occorrerebbero circa 2 Mt di metallo.

17 E se si scoprono altri giacimenti? Per il 1934, C. K. Leith, Science, 82, 109 (1935); Per il 1974, Earl Cook, Limits to Exploitation of non renewable resources, Science, 191, 676 (1976) Per il 2007 dati USGS A parte il Ferro, non sembra che si siano fatte grandi scoperte negli USA negli ultimi 35 anni … Il futuro delle risorse minerarie

18 La tecnologia di estrazione migliora, ma restano solo le briciole … Earl Cook, Limits to Exploitation of non renewable resources, Science, 191, 676 (1976) Il futuro delle risorse minerarie

19 Distribuzione del rame nella miniera di Cujaone, Perù Il futuro delle risorse minerarie Centro del filone: 0,240 Mt di Cu in 18 Mt di roccia (1,32%) Periferia del filone: 4,5 Mt di Cu in 513 Mt di roccia (0,3- 1%) Zona esterna: 0,06 Mt di Cu in 960 Mt di roccia (meno dello 0,2%) Earl Cook, Limits to Exploitation of non renewable resources, Science, 191, 676 (1976) Larea dei quadrati in grigio è proporzionale alla massa di roccia Larea dei quadratini rossi è proporzionale alla massa di rame

20 Il futuro delle risorse minerarie Estrarre minerale a bassa concentrazione ha un impatto assai più devastante sullambiente Proteste in Australia contro la cianurazione delloro Miniera a cielo aperto in Siberia. Il buco è profondo oltre 500 m e ha un diametro di 1200

21 Il futuro delle risorse minerarie Rocce e fanghi di scarto vengono prodotti in quantità crescenti dallindustria mineraria Questi dati non tengono conto della roccia e del suolo che devono essere rimossi dalle miniere a cielo aperto per raggiungere le zone utili

22 Il costo energetico aumenta se il minerale è meno concentrato Il futuro delle risorse minerarie

23 Per ottenere questo quantitativo dalla crosta (dove è presente con una concentrazione di circa 65 ppm) sarebbe necessario smuovere 250 miliardi di t di roccia. Si tratterebbe di un enorme buco di 1 km di profondità e di 5 km di raggio. Nel 2007 sono state estratte dalle miniere 15,6 milioni di t di Rame. Lenergia necessaria per estrarre un kg di rame dalla crosta è di circa 30 GJ/kg, ovvero 740 kg di petrolio per 1 kg di metallo!! Per soddisfare la domanda di Rame, occorrerebbe usare lintera produzione del pianeta di carbone,petrolio e gas naturale. Rame dalla crosta terrestre? Bringham Canyon Mine, Utah

24 U.S. Department of Energy, Energy and environmental profile of the U.S. mining industry, 2002 (per i consumi) USGS (per i dati di produzione di Au e Ag) I costi energetici stanno davvero aumentando? La valutazione non è semplice, dal momento che laumento del costo dellenergia ha spinto a misure di miglioramento dellefficienza. Nel caso di Oro e Argento si osserva tuttavia un trend allaumento. Il futuro delle risorse minerarie

25 Il riciclo Il riciclo è importante ed è in crescita, ma è limitato dalla degradazione entropica della materia. Se il metallo è usato in un applicazione dispersiva (polveri, film sottili), il recupero è molto più difficile ed energeticamente dispendioso Il futuro delle risorse minerarie

26 Lacqua sotterranea è trattata come una risorsa mineraria, Gujarat, India Dhaka, Bangladesh In molti luoghi del mondo lacqua viene prelevata in modo insostenibile. I prelievi superano le ricariche delle piogge del 30-60% e le falde si abbassano quasi ovunque. Jakarta, Indonesia Fonte: UNEP, Groundwater and its susceptibility to degradation, 2003.

27 Il futuro delle risorse minerarie In Arabia Saudita è stato già raggiunto il picco dellacqua prelevata dal sottosuolo, come ha mostrato Ugo Bardi su The Oil Drum. In diversi paesi aridi lacqua utilizzata supera lammontare delle risorse rinnovabili, per cui vengono utilizzate le falde in modo insostenibile. Fonte: UNEP, GEO data portal

28 Il futuro delle risorse minerarie «Il mondo non esaurirà le sue risorse geologiche. Diventeranno semplicemente sempre più care e la loro utilità diminuirà sia per decisione umana, sia per limpossibilità di ottenere un guadagno energetico.» Earl Cook, Limits to Exploitation of non renewable resources, Science, 191, 676 (1976) Conclusioni 16 minerali hanno presentato un picco di produzione tra il 1970 e il 2007; tra questi mercurio, piombo, cadmio, argento, antimonio, zinco e cadmio. Altri 10 minerali potrebbero presentare un picco di produzione nei prossimi anni; tra questi litio, titanio, tungsteno, rame, stagno e nickel Il modello logistico fornisce previsioni delle riserve economicamente sfruttabili in buon accordo con i dati dellUSGS La minore disponibilità di energia potrebbe porre dei limiti allo sfruttamento delle risorse marginali Ogni minerale può essere sostituito con altri, ma questo non sarà sempre facile, dal momento che i picchi stanno avvenendo più o meno tutti insieme. Il riciclo è importante, ma può funzionare solo se si limitano le applicazioni dispersive dei minerali.


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