Suroviny s vysokou hodnotou

Když majitelé opouštějí svůj smartphone a odstraňují z něj data, většinou si asi ani neuvědomí, že je vyroben z podstatně více materiálů, než je sklo, plast a dva tři kovy. Pod skleněným displejem je však ve skutečnosti sbírka více než 60 různých látek. Co se týká kovů, téměř v každém mobilním telefonu je jich asi třicet, včetně mědi, železa, hliníku a malého množství stříbra a zlata. Významnou roli v této oblasti však hrají i prvky vzácných zemin, známé také jako kovy vzácných zemin. Jde o skupinu prvků, kterou tvoří skandium, yttrium a lanthanoidy. Mají podobné fyzikální vlastnosti - jde o měkké kovy s dobrými magnetickými vlastnostmi.

Mezi lanthanoidy patří lanthan, neodym nebo tantal, bez kterých by chytré telefony neuměly vibrovat, nefungoval by jim dotykový displej a displej by postrádal barvy. Kovy vzácných zemin se zpracovávají v malých množstvích a používají se například i při výrobě mikrofonů, reproduktorů nebo svítidel. Podle některých odhadů by přitom poptávka po dalších lanthanoidech, tedy po dysprosiu a terbiu, které se používají při výrobě permanentních magnetů využívaných například v elektromobilech a větrných turbínách, mohla do roku 2035 vzrůst o pozoruhodných 313 procent (odhady jsou z roku 2013). Proto se stále častěji hovoří o rostoucím významu těchto minerálů a označují se za „ropu budoucnosti“.

Na obzoru nedostatek?

I když to jejich název napovídá, nejsou prvky vzácných zemin tak vzácné. Jejich výskyt je rovnoměrně rozložen po celé Zemi, ale jejich těžba je poměrně obtížná. Jsou vázány asi na dalších 200 různých minerálů a lze je oddělit jen s velkým úsilím. Proto je také většina kovů vzácných zemin na seznamu kritických surovin, který Evropská komise zveřejnila v roce 2017. Zde uvedených 27 látek má „velký ekonomický význam“, nicméně „neexistuje k nim volný a spravedlivý přístup“.

Budou zdroje kovů vzácných zemin v budoucnu vyčerpány? Vzhledem k rezervám rozloženým v mnoha zemích se to nedá očekávat. Pokud však jde o těžbu, mnohem problematičtější je současný téměř monopol Číny. Když největší výrobce kovů vzácných zemin v roce 2010 oznámil vývozní ceny, vzrostly do astronomické výše. Na přechodné období v roce 2011 činily dvanáctinásobek toho co v roce 2009. Zatímco pro většinu kovů vzácných zemin je světovým lídrem Čína, kobalt nebo koltan se těží především v Kongu. Z koltanu se získává niob a především tantal, bez kterého se současné smartphony neobejdou. Podobně jako v případě tzv. krvavých nebo konfliktních diamantů, které se především v Africe ilegálně těží a používají k financování vojenských akcí proti legitimní vládě, jsou pochybnosti o původu u mnoha dalších surovin. Kongo je takovým příkladem konfliktních prvků vzácných zemin. Po dlouhou dobu totiž hornická společnost těžící koltan financovala probíhající občanskou válku, která se zde odehrávala. Protože je těžba koltanu poměrně jednoduchá, bojovníci jedné z ozbrojených skupin zabrali několik dolů, prodávali suroviny a financovali tak svoje aktivity.

Etické normy vedou k neetickým podmínkám

Výrobci elektronických zařízení ve Spojených státech byli od doby, kdy byl v roce 2010 přijat tzv. Dodd-Frankův zákon, pod tlakem, aby přestali využívat tyto konfliktní zdroje. Povinností všech výrobců působících v USA je totiž dokumentovat použití kovů a vzácných zemin z konfliktem postižených oblastí Afriky. To mělo omezit obchod se surovinami z těchto konfliktních oblastí, nebo mu dokonce zabránit.

V červnu 2017 přišla s regulačním nařízením týkajícím se konfliktních surovin i EU. Zavazuje dovozce kovů, jako je zlato, tantal, wolfram nebo cín, aby ověřili, zda svým obchodem nefinancují ozbrojené konflikty a porušování lidských práv. Kromě toho se očekává, že nařízení přispěje k co nejčistšímu původu surovin. Dovozci musí zveřejnit své postupy při získávání zmíněných surovin.

Bohužel, často dobře míněná opatření vedou k opaku. Stále přísnější předpisy o životním prostředí způsobily to, že výroba na Západě byla mimořádně nezisková. V současné době tedy v Severní Americe ani Evropě neexistuje významnější závod na zpracování vzácných zemin. Z toho těží Čína, ve které se teď rafinuje největší část nerostů. Pro výrobce elektroniky je ale velmi obtížné ověřit si informace předložené čínskými výrobci o původu kovů a prvků vzácných zemin. V roce 2016 společnosti zabývající se výrobou elektronických zařízení, jako Apple, HP, Huawei, Samsung a Sony, spojily síly v iniciativě RCI (Responsible Cobalt Initiative). Cílem iniciativy je dosáhnout lepších pracovních podmínek při těžbě kobaltu. Navíc Apple přestal dočasně kupovat kobalt ze zvláště kontroverzních dolů.

Škodlivý obraz

Technický pokrok stojí za zvyšující se poptávkou a podle mnoha pozorovatelů to vede k tomu, že mobilní telefony a jejich výrobci stojí za zhoršujícím se životním prostředím a globálním oteplováním. Studie kanadské univerzity McMaster tvrdí, že podíl informačních a komunikačních technologií se na emisích CO2 na celém světě neustále zvyšuje, z přibližně jednoho procenta v roce 2007 na odhadovaných 3,5 % v roce 2020. V roce 2040 by tento podíl měl vzrůst dokonce na 14 %. „To by mohla být polovina objemu produkovaného celým dopravním sektorem,“ říká ředitel odboru prof. Lotfi Belkhir. Příčinou toho není fungování těchto zařízení, ale jejich výroba a především energeticky náročná těžba a zpracování surovin. Navíc probíhá za pomoci chemických látek škodících lidem i přírodě. Podle společnosti Greenpeace pohltila výroba smartphonů na celém světě od roku 2007 do roku 2017 968 terawatthodin elektrické energie - to je rovné roční spotřebě energie celé Indie.

Nejde jen o náklady, ale také o mediální obraz. Nikdo nechce působit na trhu s pověstí znečišťovatele. To je také důvod, proč se výrobci elektroniky snaží přijímat odpovídající opatření. Společnost Apple počátkem dubna 2018 oznámila, že všechny její kanceláře, datová centra, prodejny a vlastní továrny po celém světě budou provozovány jen s využitím obnovitelné energie. Mnoho dodavatelů však podrobnosti nesděluje, nemluvě o těžbě potřebných surovin.

Šuplík pro skladování surovin

Situaci nezlepšuje ani průměrný životní cyklus mobilního telefonu. Ten většinou končí svou úlohu hned po dvou letech. Výsledek: podle odhadů leží v současnosti v šuplících a skříňkách našich domácností okolo deseti až patnácti milionů nepoužívaných mobilních telefonů. Jen málo lidí si přitom uvědomuje, že jsou zásobárnou vzácných surovin, které lze ekonomicky využít. Podle společností, které se zabývají recyklací, smartphone v průměru obsahuje asi 300 miligramu stříbra a 30 miligramů zlata, zatímco baterie obsahuje 6 gramů kobaltu. V jedné tuně starých smartphonů je tak ukryto asi 250 gramů zlata. Pro srovnání: v jedné tuně zlaté rudy většinou nejsou více než 4 gramy drahého kovu.

Staré chytré telefony by neměly být vyhazovány do směsného odpadu. K dispozici jsou kontejnery na elektronický odpad, sběrná místa, případně můžete využít akce mobilních operátorů. Při recyklaci je možné ze smartphonů téměř beze zbytku získat kovy, jako je měď, stříbro, palladium nebo zlato. Na druhé straně je v nich množství kovů vzácných zemin příliš nízké a levnější než recyklace je v tomto případě těžba z povrchových dolů. Vezmeme-li v úvahu, že jen Apple prodal 1,3 miliardy smartphonů, pro jejich výrobu bylo využito několik tisíc tun kobaltu.

Mobilní telefony: Rychlý nákup, rychlá smrt

Důvodem, proč jsou chytré telefony nahrazovány v průměru každé dva roky, je přinejmenším v některých případech krátká životnost jejich komponent. „Jako první odchází baterie a následuje displej,“ říká Manfred Santen z Greenpeace. Kromě toho je to i tím, že výrobci přicházejí s novými modely na trh v mnohem rychlejších intervalech. Není také divu, že to ovlivňuje kvalitu zařízení. Nicméně na rozdíl od situace před několika lety se mobilní telefony i tablety mnohem obtížněji opravují. Stále štíhlejší produkty nedrží pohromadě pomocí šroubků, ale slepují se. A je do nich integrována baterie, takže ji nelze vyměnit. Jednou z cest z tohoto dilematu mohou být modulární smartphony, které by si mohli uživatelé sami sestavovat a rozebírat. Takovýmto chytrým telefonem je například Fairphone, jehož komponenty lze v případě poškození bez problémů vyměnit. Tento modulární smartphone si podle Greenpeace připisuje i další body - společnost využívá obnovitelné zdroje energie a recyklované suroviny. Spolu s poskytovatelem servisních služeb iFixit bylo také hodnoceno, jak snadno ho lze opravit. V celkovém výsledku skončil Fairphone na prvním místě - před Applem.

Navzdory šetrnosti k životnímu prostředí a použitelnosti nebyl modulární koncept komerčně úspěšný. Projekt modulárního smartphonu Google Ara, který odstartoval v roce 2014 s velkým haló, byl pohřben již v roce 2016. Cílem tohoto projektu byl smartphone, u kterého by bylo možné velmi snadno vyměnit konektorem připojené moduly, tedy paměť, fotoaparát nebo displej, a to nejen v případě poškození, ale i v případě, kdy bude k dispozici vylepšená verze. LG také po modelu LG 5 upustilo od modulární koncepce a také Lenovo se s myšlenkou sestavování smartphonů loučí. Výroba modulů zaostává za původním plánem.

Z pohledu Manfreda Santena by bylo řešením uzavřít nebo zpomalit rychlý cyklus. Jinými slovy by výrobci neměli přicházet s tolika novými modely, ale místo toho přicházet s takovými, které se snadno opravují.

***

Co jsou vzácné zeminy

Vzácné zeminy nebo také kovy vzácných zemin je triviální název pro prvky III. B skupiny periodické soustavy prvků. Patří k nim skandium, yttrium, lanthan a prvky s atomovými čísly 58 až 71, které se označují jako lanthanoidy. Mezi lanthanoidy patří například cer, praseodym, neodym, europium a ytterbium. > Termín je poměrně zavádějící, protože ve skutečnosti zase tak vzácné nejsou a na Zemi se vyskytují poměrně hojně. Dokonce i nejvzácnější stabilní prvek minerálů vzácných zemin, tedy thulium, je v horninách běžnější než zlato. > Barva vzácných zemin je stříbřitá, jsou poměrně měkké a vysoce reaktivní. Jejich chemické vlastnosti jsou si podobné, a proto je jejich těžba poměrně komplikovaná a drahá. Protože se ale stále hojněji používají při výrobě různých technologických zařízení, jako jsou smartphony, tablety, elektromobily a větrné elektrárny, poptávka po nich roste a těžba se tak vyplácí.

***

Špinavá země

Gigantické ložisko vzácných zemin Bayan Obo leží v Číně a jde o výjimečný případ koncentrace kovů vzácných zemin. Zhruba 6 000 horníků zde získává rudu z hloubky až 1 000 metrů, která je následně zpracována v průmyslovém městě Baotou, které leží asi 150 km na jih. Zde jsou kovy vzácných zemin extrahovány ze skalního nerostu prostřednictvím kyseliny sírové, kyseliny chlorovodíkové a kyseliny dusičné. Tento těžkopádný proces extrakce spotřebuje značné množství vody a zanechává za sebou na každou tunu minerálů vzácných zemin zhruba 2 000 tun hlušiny. Společnosti, které se v oblasti Baotou výrobou kovů vzácných zemin zabývají, produkují zhruba 10 milionů tun kontaminovaných odpadních vod všech druhů. Laguna o ploše 10 km2 je plná odpadní vody zadržované 30 metrů vysokou přehradou. Podle odhadů obsahuje více než 230 milionů metrů krychlových jedovaté odpadní vody. Chemické sloučeniny a těžké kovy se zde koncentrují už více než padesát let a stávají se z nich vysoce jedovaté kaly.

Foto popis| Produkce vzácných zemin Suroviny používané pro výrobu smartphonů jsou rozmístěny po celém světě. V současné době se ale těží zejména v Číně.
Foto popis| Z čeho se vyrábí chytrý telefon? Nejen sklo, plast a trochu mědi: Pod skleněným displejem se skrývá až 60 různých materiálů.
Foto popis| „Blízký východ má svoji ropu, Čína své vzácné zeminy.“ Teng Siao-pching vůdce Čínské lidové republiky (+ 1997)
Foto autor| Foto: Wikipedia/CC BY-SA 3.0 ; public domain (satelitní snímky)

Foto popis| Cesta vzácných zemin na příkladu kobaltu 1 Kobalt z malých konžských dolů je převážen do Číny 2 . Zpracovaný kobalt je dodáván asijským společnostem pro výrobu baterií. Baterie jsou dodávány výrobcům elektronických zařízení a elektromobilů 3 .

O autorovi| RICHARD MEUSERS VON WISSMANN, autor@chip.cz