המירוץ העולמי לפירוק פליטות פחמן בכלכלה, דיגיטציה של כל המגזרים וחשמול של ניידות הציב את מינרלים קריטיים במרכז לוח השחמט הגיאופוליטיהחלום על מערכת אנרגיה נקייה ותעשייה מובילה בתחומי הסוללות, האנרגיה המתחדשת או האלקטרוניקה תלוי, במידה רבה, ברשימה ארוכה של חומרי גלם מינרליים שעד לאחרונה לא זכו לתשומת לב.
בעוד שהאיחוד האירופי, ארצות הברית ומעצמות אחרות שואפות להפחית את תלותן במדינות שלישיות, הן מתחילות להסתכל על [מדינותיהן] בעיניים שונות. פיקדונות, פסולת כרייה ופסולת אלקטרוניתמה שנחשב במשך עשרות שנים לפסולת סטרילית או תעשייתית, מתגלה כעת כמקור אסטרטגי של ליתיום, קובלט, ניוביום, טנטלום, אדמות נדירות ויסודות מפתח אחרים למעבר האנרגיה והדיגיטלי.
מהם מינרלים קריטיים ומדוע הם הפכו לחיוניים?
כשאנחנו מדברים חומרי גלם חיוניים או קריטיים חומרי גלם קריטיים (CRM) מתייחסים לאותם יסודות ומינרלים שמקורם בכרייה, שחשיבותם הכלכלית גבוהה מאוד עבור אזור - במקרה זה, האיחוד האירופי - ואספקתם נמצאת בסיכון ניכר לשיבוש. דלקים מאובנים וחומרי גלם חקלאיים אינם כלולים; במקום זאת, הוא כולל מתכות ומינרלים המיועדים לשימושים תעשייתיים, טכנולוגיים ואנרגטיים.
הנציבות האירופית מעדכנת רשימה של חומרים אלה כל כמה שנים, אשר גדלה מ-14 בלבד בשנת 2011 ל- 34 חומרי גלם מרכזיים בסקירה האחרונהביניהם ליתיום, קובלט, ניקל, יסודות אדמה נדירים, ניוביום, טנטלום, נחושת וגרפיט. חלקם גם מקבלים את הקטגוריה של חומרי גלם אסטרטגיים משום שהם חיוניים למגזרים קריטיים כמו אנרגיה מתחדשת, ניידות חשמלית, התעשייה הדיגיטלית, התעופה והחלל או הביטחון.
רבים מחומרי הגלם הללו אינם ניתנים להחלפה או שקשה מאוד להחליף אותם. אדמות נדירותלדוגמה, יש להם תכונות מגנטיות ואלקטרוניות ייחודיות שהופכות אותם לחיוניים במגנטים קבועים מתקדמים, טורבינות רוח, מנועים לרכבים חשמליים וציוד רפואי. ליתיום הוא מציע מאפיינים אלקטרוכימיים אידיאליים עבור סוללות נטענות, ומתכות כגון קובלט, ניקל או מנגן הם מאפשרים שיפור בצפיפות האנרגיה וביציבות של סוללות אלו.
מחקרים של הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה מצביעים על כך שבתרחישים התואמים את הסכם פריז, הביקוש למחצבים עבור כלי רכב חשמליים ואחסון עלול להכפיל את עצמו ב- 30 בהשוואה לשנת 2020וצריכת הליתיום תגדל פי יותר מ-40. מתכות אחרות כמו קובלט, גרפיט וניקל יגדלו פי 20 עד 25, בעוד שהביקוש ליסודות אדמה נדירים יוכפל פי שבעה. עלייה חסרת תקדים זו דוחפת מדינות להבטיח שרשראות אספקה גמישות ומגוונות.
לוח שחמט גיאופוליטי לא אחיד במיוחד: ריכוז משאבים ופגיעות אירופית
הבעיה הגדולה היא ש- הפיזור הגיאוגרפי של מינרלים אלה אינו אחיד מאוד.למרות שקיימים משאבים במדינות רבות, עתודות הניתנות לניצול, ומעל הכל, כושר העיבוד והזיקוק מרוכזים בידי גורמים מעטים. בפועל, משמעות הדבר היא שהתלות אינה רק במקום בו מפיקים את המינרל, אלא גם במקום בו הוא מעודן והופך אותו למוצר שימושי לתעשייה.
סין ביססה את מעמדה כשחקנית דומיננטית: היא מייצרת כ- 60% של יסודות אדמה נדירים של העולם ומעבדת כמעט 90% מהיסודות הללו בתוך גבולותיה. היא אחראית גם לרוב זיקוק הקובלט, הליתיום והמנגן ושולטת בחלקים גדולים משרשראות הערך של פאנלים סולאריים, סוללות ורכיבים אלקטרוניים. מדינות מפתח אחרות כוללות את הרפובליקה הדמוקרטית של קונגו (כ-70% מתפוקת הקובלט בעולם), צ'ילה (יצרן מרכזי של נחושת וליתיום), אוסטרליה (ליתיום), ברזיל (ניוביום) או רוסיה ודרום אפריקה (מתכות מקבוצת הפלטינה).
האיחוד האירופי, מצידו, תורם בקושי כ-1 7% מתפוקת הכרייה העולמיתעם זאת, התעשייה שלה מהווה כמעט 20% מהצריכה העולמית של רבים מחומרים אלה. התוצאה: פגיעות גבוהה למתחים גיאופוליטיים, הגבלות סחר או צווארי בקבוק לוגיסטיים פשוטים. מגפת הקורונה והפלישה הרוסית לאוקראינה הדגישו את המידה שבה שרשראות האספקה הגלובליות עלולות להתערער תוך חודשים ספורים.
במקרה האירופי, הסיכון טמון לא רק בייבוא מינרלים גולמיים, אלא גם בעובדה שחלק ניכר מהערך המוסף נוצר מחוץ לגבולותיה. רבים ממרכיבי סוללות, פאנלים סולאריים, טורבינות רוח או שבבים הם מגיעים לאיחוד האירופי כשהם כבר מעובדים, מה שמגביר את התלות הטכנולוגית והתעשייתית במדינות שלישיות, ובמיוחד סין.
מצב זה מחמיר עקב גורמים כגון ההאצה המהירה של הביקוש, הירידה הפוטנציאלית באיכותם של פיקדונות בשלים יותר, סכסוכים מזוינים באזורים עשירים במשאבים וממשל חלש במדינות יצרניות, שם נרשמות בעיות חמורות. זכויות אדם, עבודת ילדים או שחיתות.
תגובת האיחוד האירופי: חוק חומרי הגלם הקריטיים ומפת הדרכים הספרדית
כדי להימנע מקפיצה מתלות בדלקים מאובנים לתלות במתכות, האיחוד האירופי השיק מסגרת מדיניות שאפתנית. בהתבסס על יוזמות קודמות כמו יוזמת חומרי הגלם 2008 או תוכנית הפעולה לחומרי גלם קריטיים לשנת 2020, שנכנסה לתוקף בשנת 2024 חוק חומרי הגלם הקריטיים האירופי (CRMA).
חוק זה קובע מספר יעדים כמותיים בין עכשיו לשנת 2030. ביניהם, שלפחות ה- 10% מחומרי גלם אסטרטגיים הנצרכים באיחוד האירופי מופקים בתוך שטחו, ש 40% עוברים עיבוד גם באיחוד וכי, לכל הפחות, ה- 25% מהצרכים מסופקים באמצעות מיחזורכדי להשיג מטרות אלה, CRMA מציעה להאיץ את מתן היתרים לפרויקטים הנחשבים אסטרטגיים, להקל על מימון ולקבוע מנגנונים לניטור ובדיקות לחץ של שרשראות אספקה.
תקנות אירופיות נתמכות על ידי אלמנטים אחרים, כגון העסקה הירוקה האירופית, חוק האקלים האירופי, האסטרטגיה התעשייתית ותקנות בנושא עיצוב אקולוגי וסוללות. כל אלה מצביעים על מודל של כלכלה מעגלית והפחתת הביקוש נטו לחומרים בתוליים, הארכת חיי המוצרים ומקסום התיקון, השימוש החוזר והמיחזור שלהם.
ספרד יישרה את האסטרטגיה שלה עם הנחיות אלה באמצעות מפת דרכים לניהול בר-קיימא של חומרי גלם מינרליים ותוכנית פעולה עתידית 2025-2029. מפת דרכים זו בנויה סביב ארבעה כיוונים עיקריים: קידום הכלכלה המעגלית בשרשראות ערך, הגברת הניהול בר-קיימא בתעשיית החילוץ, הבטחת אבטחת האספקה בהתאם לקריטריונים של צדק סביבתי וחברתי, וחיזוק התעשייה הקשורה לחומרי גלם אסטרטגיים למעבר האנרגיה והדיגיטלי.
בין הצעדים המתוכננים נמצא פיתוח של תוכנית חדשה חוק כרייה מודרני התואם את תקנות הסביבה האירופיות, עדכון הצו המלכותי 975/2009 על פסולת מתעשיות הכרייה, חיזוק הערבויות הפיננסיות כדי להבטיח שהשיקום ימומן על ידי המפעיל ולא על ידי המדינה, ומחויבות חזקה לשיקום אדמות שנפגעו מכרייה באמצעות כספים מתוכנית ההתאוששות, השינוי והחוסן.
ספרד: משאבי מינרלים, מסורת כרייה ותוכנית חיפוש חדשה
ספרד היא מדינה כרייה היסטורית ואחת הטריטוריות האירופיות בעלות הפוטנציאל הגיאולוגי הגדול ביותר. כיום יש לה כ 2.600-2.700 חוות פעילותהתעשייה מספקת מעל 29.000-30.000 מקומות עבודה ישירים ויש לה ייצור שנתי המוערך בכ-3.500-3.900 מיליארד אירו. מוצרים עיקריים כוללים אבני נוי - ספרד היא מובילה עולמית בתחום צפחת גגות ואחת היצרניות העיקריות של שיש וגרניט - ומינרלים תעשייתיים שונים כגון פלואוריט, מגנזיט, גבס ומלחי אשלגן.
בתחום הספציפי של חומרי גלם חיוניים, ספרד היא יצרנית הנחושת השנייה בגודלה באיחוד האירופי והספקית האירופית היחידה של סטרונציום, המספקת כשליש מהאספקה העולמית של יסוד זה לשותפות באיחוד האירופי. כמו כן מיוצרים טונגסטן, טנטלום ופלואורספאר, וזוהו מרבצים של ליתיום, קובלט, יסודות אדמה נדירים, אנטימון וביסמוט, בין היתר.
חלק גדול ממשאבים אלה ממוקמים ב רכס הרי האיבריספרד מתגאה במספר אזורים מעניינים מאוד. חגורת הפיריט האיברית, המשתרעת מסביליה ועד לאזור ליסבון, מכילה את אחד הריכוזים הגדולים ביותר של סולפידים מסיביים רב-מתכתיים על פני כדור הארץ, עשירים בנחושת, אבץ, עופרת, כסף וזהב. חגורת הבדיל והטונגסטן האיברית, העוברת דרך גליציה, צפון מערב קסטיליה ולאון ואקסטרמדורה, מכילה גם ליתיום, ניוביום, טנטלום ובריליום. אזורים משמעותיים אחרים כוללים את אוסה מורנה, הרי קנטבריה ואזור אסטוריאן-לאונס.
עם זאת, מאז שנות ה-70 וה-80, הכרייה האירופית חדלה במידה רבה להיות עצמאית עקב יישום חקיקה סביבתית מחמירה יותר והירידה באטרקטיביות של חלק מפעולות הכרייה. בינתיים, מדינות עם תקנות רופפות, כמו סין, קיבלו על עצמן תפקיד הגמוני בייצור ובעיבוד של מינרלים חיוניים רבים.
כדי להפוך חלקית מגמה זו, תוכנית הפעולה הספרדית כוללת התוכנית הלאומית לחיפושי כרייה 2025-2029, הראשון מסוגו מאז תוכנית הכרייה הלאומית של סוף שנות ה-60. המטרה היא לעדכן את הידע על משאבי מינרלים - במיוחד אלה הנחשבים בסיסיים על ידי האיחוד האירופי - על ידי ניצול מפות היסטוריות ומסדי נתונים מ-IGME-CSIC וטכניקות גיאופיזיקליות, גיאוכימיות, חישה מרחוק וקידוח מודרניות חדשות.
כרייה ופסולת עירונית: מאחריות סביבתית ל"מכרה משני"
אחת השינויים המרכזיים במוקד בשנים האחרונות היא לראות את בריכות, ערימות פסולת ופסולת כמאגרי משאבים במקום פסולת גרידא. במשך עשרות שנים, הכרייה התמקדה במתכת העיקרית (נחושת, ברזל, בדיל וכו') ושחררה פשוטו כמשמעו טונות של תוצרי לוואי עם תכולה ניכרת של ניוביום, טנטלום, אדמה נדירה, ליתיום או יסודות אסטרטגיים אחרים.
מחקר שנערך לאחרונה בארצות הברית ניתח שאריות של 54 מכרות מתכת פעילים והם מעריכים שבשנה אחת, הפסולת הזו מכילה מספיק ליתיום כדי לספק בערך 10 מיליון מכוניות חשמליותכמויות משמעותיות של קובלט, ניקל, גליום, טלור ויסודות אדמה נדירים התגלו באותם פסולת. לדברי מהנדסת הכרייה אליזבת הולי, הפקה של 90% מתוצרי לוואי אלה תוכל לכסות כמעט את כל צרכי ארצות הברית עבור מינרלים קריטיים מסוימים; אפילו עם הפקה של 1%, ההפחתה בתלות ביבוא תהיה משמעותית מאוד.
הסיבה לכך שחלק ניכר מאותו "זהב לבן" ומתכות אחרות מגיעים בסופו של דבר לפסולת כרייה קשורה ל- רווחיות ומורכבות טכניתכל מתכת נוספת דורשת קווי עיבוד ספציפיים, השקעה נוספת, תשתית חדשה ועלויות נוספות בפעילות שכבר פועלת עם שולי רווח צמודים. פרויקטים רבים נותנים עדיפות לשמירה על קצב ופשטות תפעולית, תוך השמטת תוצרי לוואי שמחירם יכול להיות תנודתי מאוד.
משהו דומה קורה באירופה עם יותר מ 1.000 בריכות וערימות פסולת משאבים אלה זוהו בספרד, רבים מהם מקורם במכרות ישנים שבהם אלמנטים הנחשבים כיום קריטיים לא נוצלו. תוכנית הפעולה הלאומית כוללת תוכנית ספציפית לחקירת משאבים משניים אלה, הן במכרות פעילים והן בפעילות סגורה ונטושה.
במקביל, ה פסולת עירונית ואלקטרונית הם הופכים ל"מכרה זהב עירוני" בעל עניין עצום. באיחוד האירופי, נוצרים מדי שנה כ-2 מיליון טון של פסולת ציוד חשמלי ואלקטרוני (WEEE), המכילה מתכות כמו ניאודימיום, דיספרוזיום, גליום, זהב וכסף, כמו גם פלסטיק וזכוכית. רבים מחומרים אלה אובדים עקב היעדר מערכות איסוף נאותות, עיצובים ידידותיים למחזור וטכנולוגיות שעדיין לא בשלות להשבתן היעילה מבחינת עלות.
מובילים פרויקטים להפקת מינרלים קריטיים: RECOPPs, SCIMIN-CRM, MINETHIC ו-CSIC
התגובה המדעית והטכנולוגית לאתגרים אלה מתממשת בפרויקטים רבים של מחקר ופיתוח, וב... חדשנות טכנולוגית בסטארט-אפים של כרייהאשר מבקשים להוכיח, בפועל, כי ה- מעגליות של משאבי מינרלים זה אפשרי בקנה מידה תעשייתי.
דוגמה אחת היא הפרויקט רישומים, המתואם על ידי המכון להערכת סביבה ומחקר מים (IDAEA-CSIC). מוקד הפרויקט הוא על שיקום ביסמוט ואנטימון מפסולת הנוצרת בייצור נחושת ראשונית. אנו מדברים על חומרים שאם לא מטופלים, מגיעים למטמנות למרות ערכם הכלכלי הגבוה והפוטנציאל האסטרטגי שלהם.
RECOPPs אימתה שני פתרונות טכנולוגיים לרמת מוכנות טכנולוגית (TRL) של 7 באמצעות מתקני פיילוט. השלב הבא הוא להגדיל את הטכנולוגיות לרמת TRL 9 ולהביא אותן להפעלה מסחרית. הפרויקט שואף למקסם בו זמנית את השבת היסודות הללו ולמזער את ההשפעה הסביבתית של התהליכים על ידי שילוב הפרדה מתקדמת, טיפול במים ויעילות אנרגטית.
ברמה האירופית, הפרויקט SCIMIN-CRM (ייצור בר-קיימא ומעגלי של חומרי גלם קריטיים מינרליים), במימון Horizon Europe ובמתאם על ידי ANEFA, מתמקד בהפקת מינרלים יקרי ערך מ פסולת מכרות נטושה וערימות פסולתפרויקטי הפיילוט שלה מפותחים בספרד, שבדיה, אוסטריה ובוסניה-הרצגובינה, עם טכנולוגיות ניידות ושיטות עיבוד חדשות המסוגלות להעלות את שיעור הניצול כמעט מאפס לקרוב ל-5%, תוך צמצום זמני ההערכה בעד 80%.
הפרויקט בולט גם בספרד. מינטיקבהובלת Técnicas Reunidas מהמרכז הטכנולוגי של José Lladó ובתמיכת תוכנית המשימות של CDTI, מטרתה היא לפתח מסלולים חדשניים עבור טיפול מקדים, ריכוז וטיהור של חומרי גלם קריטיים מקורו הן בתוצרי לוואי של כרייה והן בפסולת עירונית ותעשייתית. הקונסורציום כולל חברות כמו FCC Medio Ambiente, Apria Systems, IDP, IMA Magnets ו-Torrecid, כמו גם מרכזי מחקר כמו CETIM, Eurecat, IMDEA Materiales, Tecnalia ואוניברסיטת קנטבריה.
MINETHIC שואפת, בין היתר, לייצר מתכות בעלות טוהר גבוה לשימוש חוזר ב... זרזים, מגנטים קבועים או רכיבים מרכזיים חדשים למעבר האקולוגיעם תקציב ראשוני של קרוב ל-5 מיליון יורו וזמן ביצוע משוער של 32 חודשים, זהו אחד מפרויקטי הייחוס המדגימים כי הפקת מינרלים קריטיים יכולה להיות תחרותית מבחינה טכנית וכלכלית.
המועצה הלאומית למחקר של ספרד (CSIC) ביקשה להעניק נראות לתחום זה עם גיליון מיוחד של כתב העת שלה. חקירת CSIC מוקדש למינרלים חיוניים. זה כולל עבודות על חיפוש, ניצול אחראי, מיחזור מתקדם ותהליכים חדשים של מיצוי. פרויקט סמלי הוא מפעל הפיילוט העתידי של CENIM-CSIC, ייחודי באירופה, שנועד להחזיר מתכות נדירות מפסולת אלקטרונית, כגון ניאודימיום או דיספרוזיום, באמצעות טכנולוגיות הפרדה וזיקוק מתקדמות.
ניוביום, טנטלום ואדמה נדירה: הפקת ערך מסלע פסולת וערימות פסולת
מעבר לליתיום וקובלט, ישנם יסודות אחרים כמו ניוביום (Nb) וטנטלום (טא) מתכות אלו, המצויות במינרלים כמו קולומביט וטנטליט (קולטן), הופכות לחשובות יותר ויותר. אלקטרוניקה מתקדמת, סגסוגות-על, קבלים ורכיבים בטמפרטורה גבוהההביקוש העולמי גדל משמעותית, אך חלק ניכר מה-Nb וה-Ta הקיימים במכרות בדיל, טיטניום, טונגסטן או ברזל הושלך כפסולת.
חברת Advanced Mineral Processing (AMP) ערכה מחקרים כדי להדגים כי ניתן להפיק ולרכז Nb, Ta ואדמה נדירה שימוש בחומרים המאוחסנים בערימות פסולת. מטרותיה נעות בין שיפור הרווחיות של פעילות מינרלים בעלי ערך גבוה ועד להפחתת ההשפעה הסביבתית ואופטימיזציה של היעילות הכלכלית והאנרגטית של תהליכי הטמעה.
במפעל פיילוט, AMP השתמשה בשילוב של הפרדה גרווימטרית (ספירלות ושולחן רועד) ו הפרדה מגנטית בעוצמה גבוהההחומר הכתוש מוזן לתוך הידרוציקלון שמתאים את ריכוז המוצקים עבור הספירלה, שמהפליטה שלו מתקבלים שלושה זרמים: כבד (ריכוז), מעורב וקל (פסולת). החלק הכבד הוא המעניין ביותר, מכיוון שהוא מכיל את הצפיפות הגבוהה ביותר של מינרלים מעניינים.
לאחר ריכוז ספירלי ראשוני, הזרמים עוברים סינון וניתוח ויזואלית וכימית. לאחר מכן הם נשלחים לשולחן הניעור, שם התרכיז עובר זיקוק ומושגת עלייה משמעותית בדרגות ה-Nb, Ta, ויסודות אדמה נדירים. לבסוף, שלב של הפרדה מגנטית יבשה זה מאפשר שיפור נוסף של איכות התרכיז, ומפריד בין שברים מגנטיים ללא מגנטיים עם תכולת Nb ו-Ta גבוהה בהרבה מאלה של החומר המקורי.
התוצאות מראות כי בעזרת תכנון נכון וטכנולוגיות מוכחות, מה שהיה בעבר נטל סביבתי יכול להפוך לנכס. משאב כלכלי בעל ערך מוסף גבוהבנוסף, נפח הפסולת מצטמצם והסיכונים הקשורים בערימות פסולת, כגון סחף, פיזור אבק או דליפות, מופחתים.
השפעות סביבתיות וחברתיות של כרייה: "רע הכרחי" הדורש אחריות
הרחבת הכרייה לצורך אספקת המעבר האנרגטי אינה חפה ממחלוקת. למרות שנפח החומר המופק הכולל והשטח המושפע קטנים יותר מאלה הקשורים להפקת דלקים מאובנים, פעילות כרייה היא פולשנית מטבעה בקנה מידה אנושי, זה בלתי הפיך: נוצרות משקעים תוך מיליוני שנים.
בין ההשפעות הסביבתיות הרלוונטיות ביותר נמצאות פליטת גזי חממה סיכונים אלה נובעים מצריכת אנרגיה גבוהה, הידרדרות ופיצול בתי גידול, סחף מוגבר, צריכת מים אינטנסיבית באזורים שכבר נמצאים תחת עומס מים, ניקוז חומצי ממכרות וכמות הפסולת העצומה הנוצרת. קריסת סכר הפסולת אזנלקולר בשנת 1998, ליד הפארק הלאומי דוניאנה, היא דוגמה מובהקת לסיכונים הכרוכים בניהול פסולת כושל.
ברמה החברתית, כרייה יכולה לספק תעסוקה, תשתיות והתחדשות כלכלית, במיוחד באזורים כפריים או מדוכאים, אך היא יכולה גם לייצר... סכסוכים על שימוש בקרקע, אי שוויון בחלוקת הטבות, לחצים על דיור ושינויים דרסטיים בחיים המקומיים. במדינות עם ממשל חלש, כמו כמה מדינות אפריקאיות או אמריקה הלטינית, ניצול מינרלים קריטיים נקשר לאלימות, שחיתות, הפרות זכויות אדם ועבודת ילדים, נושא מרכזי במחקרים על כלכלת חילוץ.
באירופה, פתיחה מחדש או פתיחה מחדש של מכרות חדשים נתקלת לעתים קרובות ב... התנגדות של התופעה הידועה לא בחצר האחורית שלי (NIMBY): חשמל נקי רצוי, אך ללא מכרות או מחצבות ליד בתים. התנגדות זו קשורה גם לחוויות שליליות מהעבר ולחוסר אמון ביכולתם של מוסדות לשלוט בפרויקטים.
המסגרת הרגולטורית האירופית דורשת כי הערכות השפעה סביבתית מקיפותתוכניות שיקום, ערבויות פיננסיות מספיקות ותהליכי שיתוף הציבור הם חיוניים. על הנייר, הדבר אמור לאפשר רק לכרייה התואמת סטנדרטים גבוהים של קיימות חברתית וסביבתית לשגשג. עם זאת, הלחץ לזרז היתרים לפרויקטים אסטרטגיים מעלה חששות כי דרישות מפתח לשקיפות והערכות השפעה עשויות להיות מוקלות.
כלכלה מעגלית, עיצוב אקולוגי והפחתת ביקוש: עמוד התווך השני של האסטרטגיה
למרות שכרייה עדיין תהיה הכרחית, אפילו בתרחישי המיחזור השאפתניים ביותר, הכל מצביע על כך שהדרך היחידה שבה המערכת תהיה ניתנת לניהול היא... להפחית את הביקוש נטו לחומרי גלם בתולייםמכאן חשיבותה של הכלכלה המעגלית ועיצוב אקולוגי של מוצרים.
הכלכלה המעגלית שואפת לנתק את הצמיחה הכלכלית מצריכת משאבים על ידי הארכת מחזורי חיי המוצר, הקלת תיקון ושימוש חוזר, והבטחה שכאשר מוצרים אינם ניתנים עוד לשימוש, החומרים שלהם ימוחזרו במידה המרבית האפשרית. תקנת העיצוב האקולוגי האירופית החדשה מציגה דרישות עבור עמידות, תיקון, תוכן ממוחזר ויעילות אנרגטית אשר ישפיעו על מגוון רחב של סחורות, החל ממכשירי חשמל ביתיים ועד ציוד תעשייתי.
כלי מרכזי אחד שנמצא בפיתוח הוא דרכון מוצר דיגיטליזה יאפשר לנו לקבוע את הרכב החומרים ואת הביצועים הסביבתיים של ציוד המכיל, למשל, מגנטים קבועים או סוללות. מידע זה יקל על תיקונם, פירוקם ומיחזורם, ויסייע במאבק בפרקטיקות כמו התיישנות מתוכננת.
בנוגע למחזור, האיחוד האירופי כבר דורש שלפחות ה- 65% ממשקלם של מכשירים חשמליים ואלקטרוניים התקנות קובעות כי יש לאסוף ולנהל כראוי חומרים המוכנסים לשוק. עבור סוללות, התקנות החדשות קובעות שיעורי מיחזור הולכים וגדלים ודרישות מינימליות לתכולת מיחזור עבור תאים חדשים, בין אם ליתיום, קובלט, ניקל או עופרת. למרות זאת, נותרו אתגרים טכניים וכלכליים משמעותיים, במיוחד עבור יסודות אדמה נדירים, שבהם שיעורי המיחזור עדיין מתחת ל-1%.
בנוסף למיחזור רב יותר וטוב יותר, מחקרים שונים מצביעים על הצורך ב חשיבה מחדש על מודלים של צריכה וניידותזה כולל הארכת תוחלת חיים של כלי רכב, הגברת תחבורה משותפת באזורים עירוניים, מתן עדיפות לתחבורה ציבורית והגבלת גודל הסוללה במידת האפשר. כמו כן, הוא צופה תרחישים "פוסט-צמיחה" אשר נותנים עדיפות לרווחה ולגישה שוויונית לשירותים על פני העלייה המתמדת בצריכת משאבים.
חבילת הצעדים הושלמה עם קידום חומרים מתקדמים מסוגלים להפחית את תכולת חומרי הגלם הקריטיים ביישומים מסוימים (למשל, סגסוגות ממוטבות, פולימרים חדשים או ננו-חומרים). עם זאת, יש להעריך בקפידה את התחליפים הללו כדי להימנע מהחלפה פשוטה של תלות אחת באחרת.
המעבר האנרגטי והדיגיטלי מתרחש הן מעל פני הקרקע - בצורת טורבינות רוח, פאנלים סולאריים, סוללות ורשתות חכמות - והן מתחת לאדמה, במרבצים ובפסולת המכילים את המינרלים הדרושים לייצורם. המעבר הנוכחי לעבר שחזור תוצרי לוואי, מיחזור מתקדם וכרייה אחראית מראה שיש מקום לבנייה. שרשראות ערך בטוחות יותר, מגוונות יותר ובנות קיימא יותראבל זה גם מראה שאין פתרונות קסם: זה ידרוש החלטות פוליטיות אמיצות, השקעה מתמשכת במחקר ופיתוח, השתתפות חברתית מושכלת ושינוי חשיבה לעבר שימוש רציונלי יותר בחומרים התומכים באורח חיינו.
