חומרי גלם

מתוך אוקו ויקי, מקום מפגש בנושאי אקולוגיה, חברה וכלכלה.

קפיצה אל: ניווט, חיפוש

חומרי גלם הוא המונח המשמש לתאור חומרים שהמין האנושי משתמש בהם כדי ליצור מוצרים. ניתן להבחין בין חומרי גלם ראשוניים כמו עופרות, עץ או או נפט גולמי, לבין חומרי גלם מעובדים כמו פלדה, נייר, או נפט מזוקק שהינם למעשה מוצרים ראשוניים המשמשים כ"חומרי גלם" בתליכי הפקה של מוצרים אחרים.

חומרי הגלם מחולקים גם לחומרי גלם מתכלים כמו נפט או פחם, או פלדה, לבין חומרי גלם שאינם מתכלים או משאבים מתחדשים כמו עץ. חומרי גלם מתחדשים הם בעלי קצב התחדשות.

רוב אנשים לא מודעים לכמויות העצומות של חומרי גלם שהוצאו מהטבע לשם בניית המוצרים סביבם. דבר זה נובע מהסיבה שאנו מסתכלים בתוצר הסופי כמו שולחן עץ או מקרר מאלומיניום ולא בכמות העצומה של חומרי גלם בהם השתמשו.

תוכן

מגמות בצריכת מינרלים

הצריכה של מינרלים עלתה באופן משמעותי במאה ה-20. לדוגמה הצריכה של 5 מתכות נחושת, עופרת, אבץ, בדיל, וניקל, במילוני טונות לשנה, היתה 0.5 בשנת 1900, 6 בשנת 1950 ו-27 בשנת 1995. כלומר עליה של יותר מפי 4 בין 1950 לשנת 2000. הגידול בשימוש במתכות אלו היה עד כה בדומה לפונקציה מערכית. לעומת זאת השימוש העולמי בפלדה היה בצורת פונקציית S, עליה "מתונה" מ 50 ל200 בין 1900 לבין 1950, זינוק ל 700 עד 1970, וומאז עליה מתונה ל-800 בשנת 2000 (כל הנתונים - במיליוני טונות לשנה).

יש גבול לכמות השימוש במתכות הזולות אפילו עבור אנשים עשירים, אם כי גבול זה גבוה למדי - הצריכה לנפש של רוב המתכות במדינות המתועשות גדולה פי 8 עד פי 10 מאשר במדינות הלא מתועשות. אם 9 מילארד איש יצרכו ברמה האמריקנית הדבר יצריך הכפלת הייצור העולמי פי 5 בפלדה, פי 8 בנחושת, ופי 9 באלומיניום. ספק אם רמות כאלו של ייצור אפשריות, בגלל סיבות שיפורטו בהמשך. כמות צריכה זו גם אינה הכרחית לקיום חיים נוחים, היות וחלק גדול ממנה מקורו בצריכה בזבזנית. (מדווז, עמ' 100)

יש סימנים להאטה בגידול הכרייה לגבי חלק מהמתכות (פלדה לדגומה). יש כמה תאוריות לגבי מדוע דבר זה מתרחש:

  • אי-חומריות של הכלכלה. בגלל תמריצים כלכליים ובגלל אפשרויות טכנולוגיות.
  • העליה החדה במחירי הנפט ב-1973 וב-1979, גרמה להתייקרות המתכות, ויצרה תמריץ להקטנת השימושים במתכות. כמו כן, גם התייקרות האנרגיה יצרה תמריץ להשתמש במוצרים בעלי פחות מתכת.
  • מחירי האנרגיה הגבוהים וחוקי סביבה נוקשים יותר וכן התייקרות הטמנת פסולת עודדו את המחזור של חומרי גלם.
  • הלחצים הנ"ל עודדו גם חדשנות טכנולוגית. סוגי פלסטיק, קרמיקה וחומרים נוספים, היוו תחליפים למתכות. מוצרים שיוצרו ממתכות כמו מכוניות, פחיות שתיה, ואחרים הפכו קלים יותר כדי לחסוך במתכת ובאנרגיה.
  • המיתון הכלכלי של שנות ה-80 השפיע במיוחד על התעשיות הכבדות, ולכן הביקוש למתכות ירד באופן חריף עוד יותר.

חידושים ומחזור

ייתכן שהמגמות להאטת הגידול בצריכה הן זמניות, אבל החידושים הטכנולוגיים כמו גם הלחץ הסביבתי ישארו. בינתיים מחירי המתכות ירדו בעשורים האחרונים, דבר המצביע על כך שזרם ההיצע גדול מזרם הביקוש.

חברות עניות ביצעו שימוש חוזר ומחזור בגלל משאבים מוגבלים. חברות עשירות מתחילות לבצע מחזור בגלל מגבלת כיורים גדלה. תוך כדי כך, המחזור הופך מענף עתיר עבודה לענף עתיר הון ואנרגיה. יש מודעות גדלה בקרב ייצרנים לנושא המחזור כאשר הן מעצבות מוצרים - לדוגמה סימון של סוגי פלסטיק שונים, המנעות מערבוב סוגי פלסטיק שונים. 55 אחוז מפחיות האלומיניום בארה"ב מוחזרו בשנת 2000, דבר שחסך 16 אלף טונות של אלומניום ו200 מיליון קילוווט-שעה של חשמל.

אבל מחזור הוא רק טיפול בקצה אחד של מהלך מחזור החיים של מוצר. חוק אצבע אומר שעבור כל טון של אשפה שהצרכן מייצר, נוצרים 5 טונות של אשפה בזמן הייצור ו-20 טונות אשפה בייצור חומרי הגלם (כריה, שאיבה, כריתת עצים, חקלאות וכו'). הדרך הטובה ביותר להקטנת זרמי הפסולת היא להגדיל את תוחלת החיים של המוצרים ולהקטין את זרם חומרי הגלם בצד המקורות.

שימוש בחומרי גלם היום

נכון לשנת 2000, ברחבי העולם, המין האנושי השתמש ב26 מיליארד טונות של חומרים בכל שנה, כולל :

  • כריית 20 מיליארד טונות של אדמה,חצץ וחול עבדו בניית בניינים ודרכים.
  • כריית 1100 מליון טונות של עופרת ברזל המעובדים לשם ייצור פלדה.
  • כריית 700 מיליון טונות של עופרת זהב שם מיצוי זהב.
  • כריתה של 1.7 מיליארד טונות של עץ לדלק, 1 מיליארד טונות של עץ למוצרי עץ (רהיטים, עץ לבניה), וכ-300 מיליון טונות לייצור נייר.
  • כריית 26 מיליון טונות של אשלג , ו-139 טונות של פוספט (זרחה) לקבלת זרחן ואשלגן לשם לשם קבלת דשן כימי לגידולי חקלאות. [1]

מגבלות על כריית מינרלים

הגורמים שעלולים להגביל את הזמינות של מתכות כוללים את:

  • זמינות האנרגיה - בעקבות מחסור או התייקרות של האנרגיה (ראו שיא תפוקת הנפט) או בעקבות השפעות סביבתיות של שימוש באנרגיה.
  • הזמינות של מים - להפרדת מינרלים - בעקבות ירידה ישירה או התייקרות או בעקבות השפעות סביבתיות של שימוש במים לעיבוד עופרות.
  • זמינות אדמה - העדפה של החברה להשתמש באדמה לשימושים אחרים מאשר ייצור מינרלים - בגלל שימור טבע או מגוון מינים, משמעות תרבותית או בגלל סיבות חקלאיות, דרישה למזון או גידול של ביומסה להפקת אנרגיה.
  • אי סיבולת של הקהילה להשלכות של תעשיית הכרייה.
  • שינויים בהרגלי השימוש
  • מגבלות של הסביבה הטבעית על תוצרי הפסולת - הסביבה הטבעית סופגת את המינלרים עצמם, ואת תוצרי הלוואי שלהם באוויר, במים, בקרקע העליונה, ובצמחיה. יש גבול לספיגה זו ללא השפעות על הביוספרה, (במיוחד עבור מתכות).

ירידת איכות העופרה

יש ירידה מתמשכת בריכוז המתכת בעופרה לאורך השנים (דבר המזכיר את המנגנון של שיא תפוקת הנפט). מבחינה כלכלית, הגיוני יותר לכרות קודם את המתכות בעופרות העשירות יותר. דבר זה, יחד עם מנגנון דומה באדמות חלקאיות, היה אחד הגורמים שהוביל את הכלכלנים לנסח את חוק התפוקה שולית הפוחתת כחוק אוניברסלי בכלכלה. גם אם חוק זה אינו נכון בהכרח תמיד, הרי שבכל הנוגע למתכות הוא נכון, כל עוד לא נתגלו מרבצים חדשים. היות וגם גילוי מרבצים מציית לחוק דומה (עם השנים הסיכוי לגלות מרבצים לא נודעים יורד היות ובמקום שאין מרבצים לא ניתן למצוא מרבצים חדשים) איכות העופרה יורדת ברחבי העולם.

לשם דוגמה, ריכוז הנחושת בעופרה בארה"ב לפני 1910 היה בין 2% ל-2.5%. מאז היתה ירידה מונטונית - 1.5% בשנות 1930, 1% ב-1950 0.6% בשנת 1970 ו-0.5% בשנת 1995. בשנות השלושים והשמונים היתה עליה מסויימת בריכוז הממוצע שנמדד בגלל השפל הכלכלי בשנים אלו, שגרם לסגירה של המכרות העניים יותר. [1]

כמות הסלע שיש לכרות, לטחון, לטפל ולבסוף לפזר איפשהו כפסולת, גדלה באופן מעריכי ככל שריכוז המינרל בעופרה יורד. לדוגמה, עבור נחושת הנכרית ב-Butte מונטנה, ריכוז המתכת בעופרה ירד מ-30% ל-0.5%, וכמות הפסולת לטונה מתכת מופקת עלתה מ-3 טונות ל-200 טונות בהתאמה (בתחום בין 8% ל-3% הכמות הזאת כמעט ולא משתנה, אבל מתחת לכך יש עליה תלולה בכמות הפסולת).[1]

הירידה באיכות העופרה פרושה שימוש מוגבר בעבודה, באנרגיה ובמים ליחידת תפוקה. כמו כן גדלה גם כמות הפסולת שנגרמת בגלל כל יחידת חומר מעובד - זיהום מים ואוויר בתהליך העיבוד, זיהום ותרומה להתחממות העולמית בגלל שימוש מוגבר בדלקים, וזיהום קרקע ומים כתוצה משפיכת כמויות גדולות של העופרה לאחר העיבוד. [1]

זיהום והפרעה לסביבה

העיבוד של כמויות עצומות של עופרות לייצור מתכות מזהם באופן מקומי את האוויר והמים. החפירות באזור הכירה גורמות להרס על פני שטח גדול מסביב, בנוסף, הוצאת האדמה הדחוסה פרושה מצבורים עצומים של עפר שכן הנפח לאחר העיבוד גדול מהנפח לפני העיבוד. בנוסף לכך יש שימוש באנרגיה רבה לשם כרייה ועיבוד. בארה"ב, תעשיית הפלדה לבדה משתמשת בכמות חשמל זהה לזו של 90 מיליון משקי בית. [1]

בניית כלכלה בת קיימא תלויה בעיצוב מחדש של כלכלת החומרים בגלל שבאופן שבו היא בנויה כיום היא מתנגשת עם הסביבה. וויליאם מקודנו ומיכאל ברגואנרט מדברים על כך ב"מאמר "המהפכה התעשייתית הבאה" - כלכלה רגנרטיבית ולא לינארית, או מעריסה לעריסה. במקום הזרימה הלינראי העכשווית. אוכלוסיה יציבה תצטרך להשתמש במחזור סגור של חומרים.[1]

התיישנות מכוונת

התיישנות מכוונת ומוצר חד-פעמי הם שני מושגים אשר זכו להצלחה רבה בארה"ב שלאחר מלחמת העולם השניה, ולאחר מכן בעולם כולו, כדרך לעודד צמיחה כלכלית ותעסוקה. מוצרים שמתבלים מהר יותר פרושם צמיחה של הצריכה ומכאן האצת הכלכלה כולה.

התיישנות מכוונת יכולה להעשות ברמה הפיזית של המוצר - לדוגמה, חלק מרכזי שמתוכנן כך שיתיישן כעבור זמן מה ויחייב את הבעלים לקנות מכשיר חדש או לתקן את המוצר בסוכנות של החברה במחיר גבוה הנובע מכך שפעמים רבות החברה היא מונופול בתחום התיקונים של המוצרים שלה, ושל הספקת חומרי חילוף למוצרים אלה.

התיישנות מכוונת יכולה להעשות על ידי השקה של דגמים חדשים. השקה של דגמים אלו מפחיתה את ערכם של הדגמים הישנים יותר - הן בגלל שיקולי סטטוס עצמי (איך אני שופט את עצמי ביחס לאחרים), הן בגלל שיקולי סטטוס חברתיים (איך מושפעים הסטטוס החברתי שלי בעיני אחרים, כולל בנושאים כמו מציאת בן\בת זוג, מקובלות חברתית, סיכויי קידום בעבודה וכו'), והן בגלל מחיר התיקון - חלפים לדגמים ישנים יותר יקרים או שאינם בנמצא.

פרוט לפי חומרים שונים

נפט

ערך מורחב - שיא תפוקת הנפט

פחם

יש מאגרים עצומים של פחם ועקרונית ניתן להפיק ממנו אנרגיה במשך מאות שנים. עם זאת, פחם הוא מזהם מאוד. יש בעיות זיהום בכרייה היות ומכרות פתוחים גורמים לזיהום קרקע ונהרות בחומצה. ובעיות זיהום קשות גם בשימוש - הידועה שבהן היא ששריפת הפחם יוצרת פחמן דו חמצני וגזי חממה נוספים, ולכן הפקת אנרגיה מפחם היא אחת התורמים העיקריים להתחממות העולמית. בעיות נוספות הן תרומה נכבדת לזיהום אוויר וכן שחרור לטבע של כמות גדולה של מתכתות כבדות וחומרים רדיואקטיביים המצויים בפחם.

גז טבעי

מים

ערך מורחב - משבר המים העולמי

עץ

רוב העץ המנוצל בעולם הוא לחימום, לבניה ולרהיטים, רק מיעוט ממנו משמש כחומר גלם לנייר: מידי שנה נכרתים 1.7 מיליארד טונות של עץ לדלק, 1 מיליארד טונות של עץ למוצרי עץ (רהיטים, עץ לבניה), וכ-300 מיליון טונות לייצור נייר.

חצץ

ברזל

ברזל הוא המתכת השימוית ביותר לאדם -95% מכלל המתכת שמופקת בעולם היא ברזל. המחיר הנמוך ורמת הקשיחות הגבוהה הופכים אותו לחומר מקובל מאוד בבניית מכוניות, אנייות, בניינים וכדומה. פלדה היא הסגסוגת הנפוצה ביותר של ברזל.

בשנת 2000 נכרו 1100 מילוני טונות של עופרת ברזל ושוק הברזל היה בשווי 25 מיאלרד דולר, כריית ברזל מתרחשת ב 48 מדינות, אבל הכמות הנכרית ב 5 המפיקות הגדולות - סין, ברזיל, אוסטרליה, רוסיה והודו מייצרת 70% מהתפוקה השנתית העולמית של עופרת הברזל. 1100 הטונות של העופרה שימשו לייצור 572 טונות של ברזל גולמי.

פלדה

פלדה היא הסגסוגת הנפוצה ביותר של ברזל. נכון לשנת 2001, 6.1 מילארד התושבים שחיו בעולם השתמשו בממוצע ב-137 ק"ג של פלדה בשנה במכוניות, בתים, ומוצרים. כלומר צרכו כמעט פי 2 ממשקל גופם בפלדה על שנה. פרוש הדבר עיבוד של 340 ק"ג של עופרת ברזל לאדם בשנה. [1]

הנתונים האלה הם ממוצעים עולמיים אבל כמו בתחומים רבים אחרים כמו מזון או אנרגיה, הם משתנים בצורה חדה בחברות שונות. לדוגמה ייצור הפלדה השנתי לאדם בהודו הינו 24 ק"ג, לעומת 98 ק"ג לאדם בסין ו 352 ק"ג בארה"ב. [1]

אלומיניום

אף על-פי שאלומיניום הוא מתכת מאוד נפוצה בקרום כדור הארץ (בין 7.5% ל-8.1%), היא מאוד נדירה בצורתה החופשית ובעבר נחשבה יותר יקרה מזהב. אלומיניום נחשב מתכת מסחרית חדשה והיא מיוצרת בכמויות מסחריות מ-1900. מיחזור אלומיניום הפך למרכיב חשוב מתעשיית האלומיניום. זיקוק אלומיניום דורש כמויות עצומות של חשמל, בעוד שמחזור דורש רק 5% מהאנרגיה הזאת. המנהג למחזר אלומיניום אינו חדש והתחיל בתחילת המאה ה-20.

זהב

ריכוז הזהב המינימלי במחצב הדרוש להפקה מסחרית שלו יכול להיות זעיר כמו 0.5 גרם ל-1000 קילוגרם. קיימים גם מחצבי זהב עם ריכוזים גבוהים יותר, לעתים עד 1-5 גרם ל-1000 קילוגרם של מחצב.

ניתן למצות זהב מאלוביום (משקע חול וטיט בערוצי מים) בעזרת טכניקות כימיות, כמו מיצוי בעזרת ציאניד ("הטכניקה הישנה", הזולה והמזהמת יותר) או בעזרת כלור. בשנת 2000 נשפך ציאניד בסביבת אגם ברומניה וגרם לנזק סביבתי רב (מוות עופות, דגים ועוד).

מאז 1880, דרום אפריקה הייתה המקור העיקרי (כשני שלישים) לזהב בעולם, העיר יוהנסבורג לדוגמה, הוקמה ממש לצורך זה.

החוקר ג'ון יונג חישב שכדי לייצר זוג טבעות זהב, העופרה המעובדת יוצרת חור בקרקע ברוחב 2 מטר, עומק של 2 מטר, ואורך של 3.3 מטר. דבר זה לא כולל את הציאניד בו משתמשים כדי להפריד את הזהב מהעופרה. [1]

מקורות

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

בגלל תקלה טכנית רק משתמשים רשומים יכולים לראות הערות שוליים


מקור: http://www.ecowiki.org.il/index.php?title=%D7%97%D7%95%D7%9E%D7%A8%D7%99_%D7%92%D7%9C%D7%9D
כלים אישיים