Globalna energetska tranzicija sve više se oslanja na kritične sirovine, jer tehnologije čiste energije koriste znatno veće količine mineralnih inputa po jedinici krajnje usluge nego konvencionalni fosilni sistemi. Procene Svetske banke ukazuju da će do 2050. biti potrebno oko 3 milijarde tona metala i minerala kako bi se zadovoljile potrebe globalne tranzicije ka energiji niske emisije. U narednih 30 godina, količine koje će se izvući iz Zemlje biće približno jednake ukupnom obimu vađenja od početka ljudske istorije, prema navodima Filipa Varina, predsednika i bivšeg predsednika Svetskog foruma za materijale.
Tržišni signal je već vidljiv: tržište sirovina za tranziciju više je nego udvostručeno u poslednjih pet godina, a Međunarodna agencija za energiju očekuje „neviđen rast” u narednim godinama. IEA istovremeno naglašava da elektrifikacija i širenje obnovljivih izvora povećavaju intenzitet mineralnih inputa u lancu vrednosti. To je relevantno i za proizvođače metala i za industrije koje koriste materijale, jer svaka promena u tempu ulaganja u energetsku infrastrukturu direktno utiče na profil potražnje.
Tehnološki razlozi su jasni kroz poređenja intenziteta resursa. Prema IEA, električna vozila koriste šest puta više mineralnih inputa nego konvencionalno vozilo, dok postrojenje na kopnu podignuto za energiju vetra zahteva devet puta više mineralnih resursa nego elektrana na gas. Bakar je ključan za sve tehnologije povezane sa proizvodnjom i distribucijom električne energije, dok se retki zemni elementi vezuju za vetroturbine. Platina se navodi kao važna komponenta elektrolizera.
Rast potražnje, međutim, stvara operativnu prepreku koja se prelama kroz vremenski jaz između planirane ponude i očekivane tražnje. Prema Energy Transitions Commission, čak i uz maksimalnu efikasnost, reciklažu postojećih minerala i uzimanje u obzir trenutnih kapaciteta rudarenja, postoji razlika između potražnje do 2030. i ponude koja je trenutno planirana. Podaci ukazuju da tempo ne obezbeđuje dovoljno snabdevanja za najtraženije materijale tranzicije: litijum, nikl, grafit, kobalt, neodimijum i bakar.
Za bakar je taj jaz kvantifikovan kroz zahtev za značajnim povećanjem proizvodnje do 2030. godine. Mined output bi trebalo da poraste sa 22 Mt na najmanje 30 Mt u 2030., što predstavlja pomeranje koje utiče na kapacitete rafinerija, logistiku i dostupnost sirovine u lancu snabdevanja. U praksi to znači da se rizik ne svodi samo na geološku dostupnost već i na brzinu proširenja proizvodnje i prerade.
Istovremeno se održava „paradoks” koji utiče na regulatorni okvir i društvenu licencu za rad industrije. Kritične sirovine su potrebne za put ka neto nultoj emisiji, ali proces njihovog izdvajanja i korišćenja decenijama je bio štetan sa stanovišta emisija gasova staklene bašte i uticaja na životnu sredinu. Industrija se suočavala sa poteškoćama u ispunjavanju odgovornosti prema zajednicama i okolini, što je erodiralo poverenje i smanjilo spremnost aktera da razmatraju kako rudarstvo stoji iza ciljeva dekarbonizacije.
Dodatno opterećenje dolazi iz rasprava o ekološkoj uporedivosti pojedinih tehnologija krajnje upotrebe. Pojedini argumenti sugerišu da su kritični minerali u određenim primenama, poput baterija za električna vozila, „ne bolji” za planetu od vozila sa unutrašnjim sagorevanjem zbog načina ekstrakcije i rafinisanja litijuma, kobalta i nikla, emisija u širem lancu proizvodnje i niskih stopa reciklaže do sada. Ovakva poređenja su posebno osetljiva jer zavise od metodologije merenja emisija kroz ceo životni ciklus.
Međutim, postoje podaci koji takvu tezu dovode u pitanje kroz procene emisija tokom životnog veka. Prema International Council on Clean Transportation, emisije prosečnog EV-a registrovanog danas niže su od emisija uporedivih benzinskih automobila u rasponu od 66%–69% niže u Evropi do 19%–34% niže u Indiji, gde je uglje dominantan izvor električne energije. Prednost EV-a po životnom ciklusu trebalo bi da raste kako se električna mreža bude dekarbonizovala.
U toj logici se razlike između sistema ne mogu svesti na jednu dimenziju potrošnje materijala. Svojstva fosilne ekonomije i ekonomije zasnovane na kritičnim materijalima su različita: fosilna goriva se troše nakon sagorevanja, dok se kritični materijali ugrađuju u imovinu koja tipično ima vek trajanja od 10 do 30 godina. Zbog toga poremećaji u snabdevanju fosilnim gorivima mogu izazvati neposredne energetske nestašice i skokove cena, dok prekidi u snabdevanju mineralima češće dovode do kašnjenja bez istog nivoa trenutnog rizika po energetsku bezbednost.
Još jedna ključna razlika odnosi se na mogućnost povratka resursa nakon upotrebe. Fosilna goriva ne mogu biti oporavljena ili prenamenski iskorišćena nakon sagorevanja kroz proces upotrebe kao goriva, dok postoji visoki potencijal za ponovno korišćenje i reciklažu kritičnih materijala. To menja način upravljanja zalihama: umesto oslanjanja isključivo na primarnu proizvodnju, sve veći značaj dobija kruženje materijala kroz tokove otpada i povratne sirovine.
Industrijska dinamika pokazuje pomake ka smanjenju pritiska na primarne izvore kroz tehnološke promene. Navodi se da tehnološke inovacije stvaraju načine pronalaženja minerala, njihovog izdvajanja iz ležišta i prerade koji su ekološki odgovorniji, efikasniji i pristupačniji. U isto vreme cilj je smanjenje potrebe za primarnim snabdevanjem poboljšanjem reciklaže i supstitucijom određenih komponenti.
U kontekstu energetskog planiranja posebno je važno kako se očekivanja o potražnji prelamaju preko vremenskih horizonta industrijskih kapaciteta. Iako će potražnja za mineralima rasti zbog tranzicije, intenzitet minerala u čistim tehnologijama može opadati zahvaljujući tehnološkim poboljšanjima: zabeleženo je smanjenje upotrebe srebra i silicijuma u solarnim ćelijama od 40% do 50% tokom poslednje decenije. Takođe se navodi mogućnost pada potražnje za bakrom za oko 30% tokom narednih decenija usled nižeg intenziteta bakra u električnim vozilima.
Na nivou strategije industrije to znači da će upravljanje lancem snabdevanja morati istovremeno da obuhvati povećanje proizvodnje tamo gde jaz postoji i prilagođavanje dizajna tehnologija radi smanjenja intenziteta materijala. Istovremeno ostaje regulatorno pitanje poverenja javnosti i usklađenosti sa standardima uticaja na životnu sredinu koje rudarske operacije moraju ispunjavati tokom proširenja kapaciteta. U tom okviru podaci o potrebnom rastu proizvodnje bakra do 2030., kao i procene o ukupnom obimu metala do 2050., predstavljaju merila koja povezuju energetsku politiku sa realnim mogućnostima industrijske isporuke.
