שיא תפוקת הנחושת

שיא תפוקת הנחושת (באנגלית: Peak copper) היא הנקודה בזמן שבה תגיע האנושות לנקודת מקסימום של הפקת נחושת מכדור הארץ. עופרת נחושת היא משאב מתכלה, לכן הפקה של נחושת חדשה מתוך קרום כדור הארץ תגיע מתישהו בעתיד לנקודת עצירה. הרבה לפני נקודה זו, נגיע לנקודה בזמן של שיא בקצב הפקת הנחושת בשנה שלאחריה תרד רמת התפוקה.

הדבר נובע משום שראשית מנצלים את מאגרי הנחושת הקלים יותר להפקה - מאגרים עשירים יותר, קרובים יותר לפני הקרקע וכו'. דבר שמוכר בכלכלה כתפוקה שולית פוחתת בהקשר של מחצבים. עם הזמן מנצלים עופרות עניות יותר שיש בהן אחוז נמוך יותר של נחושת ואחוז פסולת גבוה יותר. דבר זה דורש כמות אנרגיה גבוהה יותר לטונה. מהצד השני שינויים טכנולוגיים יכולים להוריד את צריכת האנרגיה לטונה למשך זמן מה.

יש מחלוקת על הזמן המדוייק שבו תתרחש שיא תפוקת הנחושת. עם זאת, בניגוד לדלק מחצבי המתכת נחושת עצמה, אינה משאב מתכלה וניתן למחזר אותה, והערכה היא כי לפחות 80% מהנחושת שנכרתה מבטן האדמה עדיין נמצאת במצב זמין, היות ובדומה למתכות רבות, ניתן למחזר אותה שוב ושוב.

נחושת היא בין המתכות התעשייתיות החשובות ביותר, בין היתר בגלל יכולות הולכת החשמל והחום שלה. היא משמשת בכבלים להובלת חשמל, חוטים אלקטרונים, ציוד אלקטרוני, רדיאטורים, שפופרות מקררים, העברת חום, יצירת תחמושת ופגזים, צינורות מים ותכשיטים. נחושת נמצאת בשימוש האדם מזה 10,000 שנה, אבל מעל 95% מכלל הנחושת שנכרתה והותכה למתכת הופקה מאז שנת 1900.

ניתוח נאיבי של הפקת נחושת מעופרה הוא לחבר את מאגרי הנחושת הידועים זה לזה. אלא שניתוח מדוייק של עתודות הנחושת הוא כזה שלוקח בחשבון שמאגרים עמוקים יותר ועניים יותר ידרשו יותר אנרגיה, עבודה ומשאבים, ויצרו יותר זיהום כדי להפיק טונה נחושת אחת. כך שחיבור נכון יותר הוא חיבור משוכלל שבוא מתחשבים גם בריכוז המתכת בעופרה של כל מאגר. כמו כן יש להתחשב בגילוי עתודות חדשות ובשכלולים טכנולוגיים.

רמות הצריכה הגדלות בהודו ובסין מעלות את הביקוש העולמי למתכת ודבר זה מעלה את המחירים וגורם לעלייה בגניבות נחושת.

הביקוש לנחושת

הייצור השנתי של נחושת בעולם עומד על כ-17 מיליון טונות בשנה. הביקוש לנחושת גדל בקצב של כ-575 אלפי טונות בשנה וקצב הביקוש הולך וגדל בקצב מואץ. על פי נתונים משנת 2006 של צריכת נחושת לאדם, חישב Tom Graedel מאוניברסיטת ייל כי עד שנת 2100 הביקוש העולמי לנחושת יכלה את כל הנחושת שניתן לכרות. סין צורכת מעל 22% מצריכת הנחושת העולמית.

במספר תחומים ניתן למצוא תחליפים לנחושת. בזמן מחסור בנחושת בשנות ה-70, השתמשו באלומיניום כבתחליף לנחושת בשימושים רבים הקשורים בחשמל, אבל תכנון לקוי גרם לסכנת שריפות. מאז נפתרו בעיות הבטיחות על ידי שימוש בכבלי אלומיניום רחבים יותר.

גילויים של מצבורי נחושת חדשים

במהלך השנים 1999–2010 נתגלו ברחבי העולם 62 מצבורים מרכזיים (שיש בהם לפחות 500 אלף טונות נחושת), שמכילים יחד 229 מיליוני טונות של נחושת בריכוזים שונים. רוב הגילויים היו ביבשות אמריקה היכן שהושקע רוב הכסף לחיפוש של מרבצים חדשים.

כמות הנחושת שגילו באותם 62 מצבורים גדולה מעט יותר מאשר כמות הנחושת שהופקה בעשור האחרון, כ-150 מיליוני טונות של נחושת, הכדאיות הכלכלית של מרבצים אלה תלויה במשתנים שונים כמו מיקום, היבטים פוליטיים, עלויות הון ותפעול, תנאי השוק. תנאים מגבילים אלה יוריד את כמות המשאבים שבאמת ניתן להפיק. עד כה רק 6% מתוך הכמות הזאת הוכרזו כעתודות (Reserves), רוב הגילויים החדשים הם של נחושת בריכוז נמוך (שיקר להפיק אותה) וכמעט מחצית מהנחושת בגילויים אלה נמצאים באיזורים עם סיכון פוליטי בינוני או גבוה. מכל אלה נובע כי הכמות שניתן להפיק ממרבצים אלה בעתיד הקרוב היא בעצם נמוכה בהרבה ממה שנראה.

רק 10 מתוך 23 החברות הגדולות בתחום הצליחו למצוא מאגרים גדולים מאז 1999. מתוך 62 המצבורים החדשים 24 מצבורים מיוחסים ל-10 חברות אלה, ומהווים 41% מהנחושת שנמצאה.

היצע

לטענת Richard Schodde עד לאחרונה, במהלך 100 השנים האחרונות מצאו יותר נחושת ממה שהפיקו. עם זאת יש להיזהר שכל לא כל הנחושת שמוצאים הופכת למאגרים שניתנים להפקה. וגם מאגרים אלה לא תמיד מופקים במלואם.

לטענת Richard Schodde רוב הנחושת שנמצאה בעולם מקורה בכמה מאגרי ענק של נחושת. [1]

עתודות הנחושת הולכות וגדלות עם השנים, ולפי הסקר הגאולוגי של ארצות הברית הן עמדו נכון לשנת 2010 על 550 מיליון טונות. עם זאת היחס בין הכמות המופקת לכמות העתודות הלך וירד באיטיות. בשנת 1900 היו 55 שנה של יחס בין עתודות להפקה. יחס זה קפץ מספר פעמים במהלך 50 השנים הראשונות והגיע גם לשיא של 110 שנות הפקה בשנת 1920. אולם מאז שנת 1945 יש ירידה כמעט מונוטונית ואיטית ביחס עתודות להפקה שהגיע לשפל בשנת 2000 עם יחס של 32 שנים. בשנת 2010 יחס זה עומד על 36 שנה. [2]

ריכוז הנחושת בעופרה

בתחילת המאה אחוז המתכת בעופרה (Ore grade) של נחושת במרבצים עמד בממוצע עולמי של 4 אחוז (על פי הערכה). בשנת 2010 אחוז זה עמד על ממוצע עולמי של 1.07%. בארצות הברית הריכוז ירד מתחת ל-1% מאז 1950. בקנדה הוא ירד מתחת לאחוז ב-1970. באוסטרליה יש ירידה משמעותית של ריכוז המתכת מ-2.5% שהיו בשנות 1990 ל-11% כיום. מזה 100 שנים אחוז המתכת החדשה שמתגלה הוא קבוע למדי ועומד על כ-1%, רוב המתכת שנכרתה עד כה הייתה של נחושת בריכוזים גבוהים יותר של 2% או יותר. ריכוז הנחושת שנכרית מתכנס לאט לאט לכיוון ריכוז הנחושת שנמצאת בפועל. [3]

יש טרייד-אוף גדול בין ריכוז הנחושת לבין כמות הנחושת שאותה מגדירים כרזרבות. ככל שהריכוז יורד כן ניתן להגדיר כמות גבוהה בהרבה של רזרבות. בשנת 1929 12 מכרות ענק היוו 55% מהרזרבות העולמיות. כיום הם עדיין מחזיקים 11% מהעתודות העולמיות שכן ניתן לכרות נחושת בריכוז נמוך יותר.[4]

עיקר הגידול בכמות הנחושת בעולם ב-100 השנים האחרונות נבע מהיכולת להפיק נחושת בריכוז הולך ויורד. [5]

עם השנים הייתה ירידה ניכרת בעלות ההפקה של טונה עופרה. בשנת 1900 המחיר הריאלי (במחירי 2009) עמד על 160 דולר לטונה. עד 1920 מחיר זה ירד ל-40 דולר לטונה ונשאר ברמה זו עד 1975, מאז היתה ירידה נוספת לסביבות 20$ לטונה. רוב הירידה כ-70% התרחשה עקב שינויים טכנולוגיים ו-30% ממנה נובעת מיתרון לגודל. [6] עם זאת יש להבחין כי רוב הירידה במחיר התרחשה במהלך 20 השנה בין 1900 לבין 1920.

מחירים והפקה במדינות שונות

מ-1983 עד שנת 2004 מחירי הנחושת בעולם שמרו על רמה יציבה של מחיר נומינלי סביב 2,000 דולר לטונה. מאז שנה זו זינקו מחירי הנחושת באופן חד לכ-8,000 דולר לטונה ומגמה זו נשמרה בעשור האחרון. [7]

למרות עליה של פי 4 במחירי הנחושת, אין עליה משמעותית בקרב חלק מהמדינות המפיקות, בעיקר 2 המדינות הגדולות. צ'ילה הפיקה 4.5 מיליון טונות בשנת 2002 וכמות זו עלתה ל-5.4 בשנת 2004. למרות עליה במחיר, צ'ילה התקשתה להעלות את ההפקה ועד כה שיא ההפקה שלה היה בשנת 2007 עם 5.7 מיליוני טונות בשנה, וכמות זו ירדה למתחת ל-5.4 מיליוני טונות בשנים שלאחר מכן. צ'ילה מפיקה 37% מהנחושת בעולם.

המפיקה השנייה בגודלה בעולם של נחושת היא ארצות הברית שמפיקה 7.5%. גם היא לא הגדילה את התקופה באופן מהותי עם העליה במחיר. ארצות הברית הפיקה 1.14 מיליון טון בשנת 2002, ונשארה ברמה זו עד 2006 אז הפיקה 1.2 מיליון טונות, הגיע לשיא הפקה של 1.3 מיליון בשנת 2008 ומאז ירדה לרמה של 1.1 מיליוני טונות.

מבין 12 המפיקות הגדולות המספקות כ-85% מהתפוקה העולמית, פרו, סין, זמביה הצליחו להגדיל את התפוקה שלהן באופן ניכר. אוסטרליה, קנדה, רוסיה ומקסיקו שמרו על רמה דומה של הפקה וההפקה ירדה במדינות פולין, אינדונזיה, וקזחסטן.

קישורים חיצוניים

• שיא תפוקת הנחושת בוויקיפדיה האנגלית
• גורמי מפתח מאחורי הגידול במשאבים: ניתוח של תעשיית הנחושת ב-100 השנים האחרונות Richard Richard Schodde מחברת הייעוץ MinEx
• שימוש באנרגיה בתעשיית הנחושתOffice of Technology Assessment , 1988 , ארצות הברית.