EFKM - Mineralske råstoffer i en cirkulær økonomi

1. Resumé

Global og national adgang til mineralske råstoffer er en forudsætning for dansk velfærd. International konkurrence kan true forsyningerne af vigtige råstoffer og materialer til dansk industri. I både Danmark og Grønland er der store råstofpotentialer, som med øget viden kan udnyttes bæredygtigt og bidrage positivt til begges økonomi.

2. Samfundsudfordringer og/eller muligheder

Udfordringer

Omstilling af råstofsektorerne til det bæredygtige samfund
De mineralske råstoffer omfatter alle de råstoffer, der ikke kan dyrkes. De er desuden kendetegnet ved, at de ikke gendannes og at ressourcerne er endelige. Alle samfund er afhængige af de mineralske råstoffer, som bruges både til opbygning af infrastruktur og i andre erhvervssektorer. Det af vital betydning for både den globale og den nationale økonomiske og sociale udvikling, at de mineralske råstoffer er til rådighed for samfundet. Med verdens stigende befolkningstal, voksende økonomier, øget urbanisering og nye teknologier har der igennem de seneste 100 år været en ekspotentielt voksende efterspørgsel på mineralske råstoffer. Det nuværende høje forbrug udfordrer de globale ressourcer og gør det nødvendigt at implementere bæredygtige principper i alle mineralindustriens led for at sikre, at der er ressourcer til fremtidige generationer.

Genanvendelse af råstoffer
Øget genanvendelse af mineralske råstoffer kan bidrage til det at sikre det nationale råstofbehov. Det vil være nødvendigt at inddrage både industrielle affaldsprodukter, affaldsdeponier samt at opgøre de materialer, som indgår i eksisterende forbrugsgoder, transportsektoren og infrastruktur. Disse omsættes alle efter en given tid og vil kunne genanvendes. I dag er de genanvendelige ressourcer ikke kortlagt med hensyn til mængder og indhold, og de kan derfor ikke indgå i den cirkulære økonomi.

Produktion af nye råstoffer
Omfattende mineralefterforskning er en betingelse for, at der kommer nye miner. Mineralefterforskningsfasen, som leder frem til minedrift tager typisk 10-20 år. Derimod tager det kun få år at introducere nye teknologier, som kræver nye typer af råstoffer. Det misforhold mellem udbud og efterspørgsel påvirker økonomierne i de berørte lande. Det så man bl.a., da Kina opbyggede fuld kontrol over værdikæderne for sjældne jordartsmetaller, hvorved virksomheder udenfor Kina ikke kunne få de ønskede råstoffer til deres produktion. En tilsvarende situation kan opstå igen med andre kritiske råstoffer, hvis ikke de første led i råstoffernes fødekæde – mineralefterforskningen – styrkes både i henseende til nye teknologier, mere viden om hvor forekomsterne findes, og bedre incitamenter for investeringer.

Dansk råstofproduktion

Produktionen af mineralske råstoffer i Danmark er betydelig målt både i beskæftigelse og volumen (2014: 1000 personer direkte beskæftigede; 1100 personer i service og 32.600 personer i bygge- og anlægsbranchen; 26 mio. m3 indvundet på land og 7 mio. fra havbunden (MiMa 2016/1 – under udgivelse)).

De mineralske råstoffer anvendes især til bygge- og anlægssektoren, beton, ce-ment, fyldstoffer til papirindustrien, landbrugskalk, teglprodukter, specielle lerprodukter, og salt til fødevare- og kemiskindustri. Sektoren har et betydeligt eksportpotentiale. De vigtige ressourcer kan udnyttes mere bæredygtigt, hvis der etableres mere viden om ressourcegrundlag og værdikæder for disse råstoffer fra indvinding til anvendelse. Men modstridende arealinteresser vanskeliggør udlægning af nye råstofproduktionsområder og kan på sigt være en betydelig barriere for produktionen.

Grønlands råstofressourcer
Til trods for meget gunstige geologiske forhold har der kun været meget få aktive miner. Derfor har mineindustriens bidrag til samfundsøkonomien hidtil været meget lille. Dette forhold tilskrives især, at mineralefterforskningsaktiviteterne har været lavere end i sammenlignelige lande. Men det er ikke kun et lands geologiske forhold, som har betydning for efterforskningsindustrien. Omkostningsniveau, infrastruktur, logistik, politisk stabilitet, skattepolitik og de råstofadministrative rammer har ligeledes betydning for, hvor efterforskningsselskaberne vælger at investere i nye projekter. Derfor er der konstant behov for at vurdere i, hvilket omfang det er muligt for Grønland at tiltrække de nødvendige investeringer.

Nye teknologier og materialer kræver nye råstoftyper
Efterspørgsel på mineralske råstoffer er dynamisk og følger både de økonomiske konjunkturer og de teknologiske udviklinger. Nye krav til materialers evne til at tåle varme, styrke, være elektrisk ledende, eller magnetiske egenskaber giver efterspørgsel på nye råstoffer, som ikke tidligere har været efterspurgt. Mange af disse specialråstoffer findes i andre geologiske miljøer end de traditionelle råstoffer, og det kræver nye efterforskningsaktiviteter og nye miner. Nye typer af materialer udvikles af både på universiteter og i industrien og behovet for, hvilke råstoffer der skal bruges til de nye materialer forplanter sig først meget senere til mineralefterforskningsindustrien. Sådanne forsinkelser kan føre til, at visse lande kan monopolisere produktionen af et givet råstof og virksomheder i andre lande kan blive afskåret fra vitale råstoffer til fremstilling af nye materialer.

Manglende viden om råstofefterforskning og -udnyttelse
Råstofefterforskning og produktion af mineralforekomster er kun mulig, når samfundet råder over en bred vifte af geovidenskabelige eksperter og metallurger, som ved hvor mineralerne findes, hvordan de kan brydes og hvordan de kan bruges. Denne ekspertviden findes kun i begrænset omfang i Danmark, blandt andet fordi visse fagområder ikke længere udbydes på danske universiteter. Det kan dermed blive en barriere for en bæredygtig vækst.

Muligheder

Opbygning af cirkulære råstofforbrug
Implementering af cirkulære materialeforbrug forudsætter, at der sker en koordineret sammentænkning af industriens råstofkrav og opbygning af viden om de råstoffer som i dag betragtes som affald. Det gælder dels (1) de anthropogene ressourcer, deres materialesammensætning, beliggenhed, og dynamik, (2) biproduktpotentialer knyttet til de primære ressourcer, og (3) udnyttelse af de råstoffer, som findes i de forbrugsgoder og den infrastruktur, som stadig er i anvendelse, men som på sigt udfases til affald. Samlet vil en sådan indsats bidrage til at øge anvendelsen af de sekundære ressourcer, afkoble produktionen af primære råstoffer fra vækstrater, og bidrage til at fremskaffe de nødvendige mineralske ressourcer til samfundet.

Udvikling af Grønlands råstofressourcer
Grønlands geologiske forhold indikerer, at nogle af de råstoffer, som er efterspurgt i de globale markeder, på sigt vil kunne produceres i Grønland. Nye mineraliseringsmodeller med fokus på basemetaller, specialmetaller og kritiske råstoffer vil give muligheder for at tiltrække ny efterforskning.

Udvikling af Danmarks råstofressourcer
Danmark har store råstofressourcer af sand, grus, sten, kalk, kridt, ler, specialler og salt. De kan dække de nationale behov til opbygning af infrastruktur, og flere af dem har også et betydeligt eksportpotentiale. Det gælder især for visse typer af tilslagsmaterialer, kalkbaserede fyldstoffer, specialler og salt. Udnyttelse af dette potentiale forudsætter, at arealanvendelsen sker på en prioriteret måde, hvilket ofte kræver en langvarig ressourcestrategi.

Introduktion af nye teknologier vil gøre det muligt at bryde mindre lødige og dybere liggende mineralforekomster
Omfattende mineraludvinding i de seneste 100 år er produceret på højlødige forekomster, som ligger tæt på terrænoverfladen. Men fremtidens råstoffer vil især skulle komme fra dybereliggende- og mindre lødige forekomster end dem der brydes i dag. Med udvikling af nye efterforskningsmetoder og teknologi, som er rettet specielt mod denne gruppe af fremtidens ressourcer vil det være muligt at overvinde de tekniske og økonomiske udfordringer, der er i dag.

Råstofproduktion i både nye og traditionelt oversete områder
Efterforskningen af fremtidens mineralressourcer vil geografisk set blive tostrenget: 1. Det vil det være nødvendigt at efterforske i fjerntliggende områder, herunder f.eks. Arktis og på den dybe havbund, hvilket giver både logistiske- og tekniske udfordringer. 2. Det vil være nødvendigt at finde metoder til at udnytte råstofforekomster, som ligger i områder med tæt infrastruktur på en måde, som ikke er i konflikt med anden arealanvendelse.

Sikring af bæredygtighed i alle mineralsektorens led.
Betydelig prioritering af geovidenskabelig forskning med at indtænke bæredygtighed og innovation i alle mineralindustriens trin fra efterforskning til fremstilling af forbrugsgoder, er en af forudsætningerne for at samfundet kan få de nødvendige råstoffer.

3. Forskningsbehov

De hurtige ændringer i de globale efterspørgselsmønstre for de mineralske råstoffer gør det nødvendigt at overveje, hvilke strategiske prioriteter der skal iværksættes for, at den økonomiske udvikling kan fortsætte tilpasset et bæredygtigt samfund – og samtidig sikre, at samfundets råstofbehov opfyldes. Dette fører frem til følgende underspørgsmål, som skal besvares for at sikre, at mineralske råstoffer kan udnyttes på en bæredygtig måde:

Forskningstema I: Udvikling af en bæredygtig mineralindustri

Hvordan kan det cirkulære forbrug af råstofferne øges og forbruget af de primære råstoffer reduceres?

• Urban exploration (mineralefterforskning i anthropogene ressourcer). Der er behov for en dynamisk proces, hvor samfundets anthropogene rå-stofressourcer kortlægges og karakteriseres (f.eks. tailings, spildstrømme, og forbrugsvarer som stadig er i anvendelse i biler, huse, elektronik, o.l.). med henblik på at vurdere i, hvilket omfang – og hvornår – de kan indgå i det cirkulære råstofkredsløb.
• Urban mining (udnyttelse af anthropogene ressourcer). De ressourcer, som påvises under urban exploration, skal efterfølgende vurderes med henblik på eventuel nyttiggørelse. Vurderingerne vil omfatte både tekniske, miljømæssige og økonomiske forhold. Alle tre forhold har ligheder med mineindustrien. Der er behov for at udvikle nye metallurgiske metoder til at bringe f.eks. legeringsmetaller tilbage til udgangsmetallerne, ligesom nye typer af affaldsstrømme skal miljøvurderes. Endeligt skal der udvikles økonomiske modeller, som er tilpasset disse ressourcer.
• Afkobling af ressourceforbrug fra vækstrater. Det er nødvendigt løbende at analyse, i hvilket omfang stigningstakten for den primære produktion af mineralske råstoffer kan afkobles fra vækstrater ved øget genanvendelse. Metoderne til sådanne analyser skal udvikles fordelt på de enkelte råstoffer (metaller/industrimineral grupper). For metallerne skal vurderingerne foretages som globale studier, da Danmarks råstofforbrug især er knyttet til importerede forbrugsgoder. For råstofferne til bygge- og anlægsindustrien, som overvejende er produceret i Danmark, er der behov for viden om, hvilke sekundære ressourcer der er til rådighed hvornår og i hvilke mængder, som erstatning for de primære råstoffer.
• Råstofstrategier og konfliktende arealinteresser. Er licensforhold for mineraludnyttelse tilpasset nye behov, og er der uhensigtsmæssige areal-anvendelsesprioriteter, som står i vejen for nødvendig primær eller sekundær råstofudnyttelse? I Danmark er der ingen viden om disse forhold, og derfor bør der gennemføres analyser af i, hvilket omfang der er behov for ændringer i lovgivning, regulativer, ressourcestrategien eller indførelse af økonomisk attraktive tiltag i både den primære- og sekundære råstofsektor.

Forskningstema II: Forsyningssikkerhed – mineralske råstoffer

Hvordan kan den primære produktion af de mineralske ressourcer i Grønland forbedres?

• Geologiske modeller. Et bedre kendskab til ressourcernes sammensætning, kvalitet og kvantitet er en forudsætning for øget kommerciel efterforskningsinteresse. Denne viden kommer gennem den geologiske forskning, som danner grundlag for, at der kan opstilles nye mineraliseringmodeller. Sådanne modeller og andre data bruges af mineralefterforsknings-virksomheder til at udtage licensområder, hvor de ønsker at gennemføre yderligere mineralefterforskning. Der er en nøje sammenhæng mellem tilgængelige geovidenskabelige modeller og data og aktivitetsniveauet hos efterforskningsselskaber. Derfor skal der etableres en dynamisk efterforskningsstrategi, som sammenkobler viden om nye tendenser i råstofefterspørgsel af specielle råstoffer på den ene side med viden om de geologiske miljøer som kan indeholde disse råstoffer. Udvikling af dette krydsfelt mellem geologisk- og materialeteknologisk forskning er nyt, men er vigtigt for at undgå svigt i råstofforsyningerne.
• Nye efterforskningsmetoder. Der er behov for metoder som på en hurtig, effektiv og billig måde kan indsamle data, der giver 3D information og dækker meget store områder. Det kan f.eks. være udvikling af nye efterforskningsmetoder og efterforskningsstrategier med f.eks. strategisk råstofefterforskning i udvalgte områder og for udvalgte råstoftyper med inddragelse af nye arealdækkende (remote sensing/ hyperspektraldata), og dybdegennemtrængende metoder (geofysiske metoder).
• Energi og vand i råstofsektoren. I minedrift anvendes både energi og vand i store mængder. De fleste miners energiforsyning er baseret på olie til generatorer. Grønland har store vandressourcer og minedrift kan i et vist omfang bruge vandkraftbaseret energiforsyning, CO2-fri energi. Derfor er der behov for at analysere på, hvilket omfang det er muligt at etablere energiforsyningen baseret på vandkraft til de kendte større mineralforekomster i Grønland.

Hvordan kan den primære produktion af de mineralske ressourcer i Danmark forbedres?

• Danske råstoffer. Der er behov for forsknings- og udviklingsaktiviteter med fokus på udvalgte råstoffer som f.eks. bentonit, titan-sand, glaukonit, kvartssand og salt, hvor der vurderes at være et særligt potentiale og grundlag for nye eksportorienterede industrier
• Arealkonflikter. Der er behov for mere viden om, hvorvidt det er de mest egnede forekomster der indvindes, eller om valg af indvindingssteder er styret af interessekonflikter om arealanvendelser. Der er ikke tilstrækkelig viden om hverken de danske råstofressourcer på land eller de marine forekomster til, at der kan foretages forskningsbaserede arealprioriteringer. Der er brug for kortlægning og karakterisering af de danske råstofforekomster.

Hvilke (nye) produkter/anvendelsesområder for de forarbejdede råstoffer kan få størst betydning for mineralsektoren frem mod 2025 – eller længere?

• Betydeligste råstoffer i 2025. Det er nødvendigt at undersøge de fremtidige materialebehov og vurdere, hvilke råstoffer som forventes at blive efterspurgt, og hvorvidt Danmark eller Grønland har sådanne forekomster. En sådan analyse kan tage udgangspunkt i forventede konstruktionsmaterialer, energiteknologier samt materialer, der knytter sig hertil, f.eks. i byggeri- og transportsektoren o.l.
• Vidensniveau og ressourcer i råstofsektoren. Der er behov for at generere øget viden om dynamikken mellem råstofproducenterne og brugerne af råstofferne i de enkelte forsyningskæder. Samtidig er der behov for analyser af, hvordan der sikres tilgængelig, kvalificeret arbejdskraft i råstofsektoren.

4. Forhold vedrørende udmøntning og implementering af forskningsindsatsen

En vigtig forudsætning for at forskningsindsatsen kommer til at bidrage til udvikling af råstof- og mineralsektoren i Danmark og Grønland er, at den kommer til at ske i et tæt samarbejde mellem vidensinstitutioner, private virksomheder og selskaber samt myndigheder. Der er behov for både udvikling af ny teknologi og forbedret viden om forekomsterne og for finansielle rammer for forskningen, der kan bringe sektoren videre end de traditionelle efterforskningsstrategier.

5. Danske og grønlandske forudsætninger

Der er særdeles gode forudsætninger for, at forskningsindsatsen kan lykkes. Danmark har en særdeles stærk international forskningsmæssig position både med hensyn til de geologiske forhold og råstofressourcer i både Danmark og Grønland.

Derudover har Danmark en række fagligt stærke forskningsinstitutioner på området og et omfattende internationalt samarbejde med både rådgivere og efterforskningsvirksomheder, der har kompetence til at udvikle og teste nye koncepter og modeller, og som vil kunne markedsføre disse i udlandet. Tilsvarende er der i Grønland en stærk interesse i at udvikle mineralindustrien. Både Danmark og Grønland har store og uudnyttede råstofpotentialer både på land og i de marine områder, hvilket vil være fordrende for effektfuld forskning på området.

6. Mål, effekt og perspektiver

Det grønlandske råstofpotentiale er stort og en række projekter har eller er tæt på at få en udnyttelsestilladelse – i flere tilfælde dog uden at kunne finde finansiering til igangsættelse. En forudsætning for øget privat efterforskningsaktivitet er, at der etableres mere detailviden om de geologiske miljøer for både basemetaller, de kritiske råstoffer og højkvalitets industrimineraler. Etablering af en grønlandsk mineralindustri, som både vil generer arbejdspladser, afledte arbejdspladser, direkte- og indirekte skatter og afgifter, er en af forudsætningerne for en positiv udvikling af Grønlands økonomi. De foreslåede forskningsemner vil alle kunne bidrage til at muliggøre, at der skabes en egentlig og bæredygtig mineralindustri i Grønland.

Indvinding af danske råstoffer fra både marine- og landområder (sand, grus, sten, granit, kalk, kridt, ler, specialler, salt) indgår i mange forskellige opgaver, hvoraf hovedparten anvendes til danske bygge-og anlægsopgaver, samt til fremstilling af cement, filler-materialer i papir og plastik, teglværksprodukter, gødskningsmidler og specielle produkter. Råstofferne genererer mere end 32 000 arbejdspladser i bygge- og anlægssektoren. Det bliver dog stadig sværere at skaffe kvalitetsråstoffer, da konfliktende arealinteresser og hensyn til særlige miljøforhold, vanskeliggør udlægning af nye indvindingsområder. Med større viden om forekomsterne kan der foretages bedre prioritering af arealanvendelsen. Det kan dermed have positiv indflydelse på dansk beskæftigelse og økonomi. En række af de danske råstoffer (kridt, ekspanderende ler og salt) skønnes desuden at have et betydeligt eksportpotentiale.

7. Kontaktperson

Per Kalvig
Tlf: 91333864
Mob: 30261488
E-mail: pka@geus.dk

8. Forslagets prioritering

Forslaget har høj prioritet.

• Hent det samlede indspil som PDF her