מהם מינרלים קריטיים?

מינרלים קריטיים הם חומרי גלם טבעיים, שלהם חשיבות אסטרטגית גבוהה לכלכלה ולביטחון.      הם חיוניים לתפקוד העולם הטכנולוגי שבו אנחנו חיים ונמצאים כמעט בכל מוצר מודרני – מהטלפון שבכיס ועד רכבים חשמליים, מערכות אנרגיה מתחדשת וציוד רפואי מתקדם.

הם מוגדרים כקריטיים משום שהם חיוניים לפעילות המשק, אבל גם מצויים בסיכון לאספקה, מאחר שההפקה והזיקוק שלהם מרוכזים במספר קטן של מדינות בעולם. רשימת המינרלים הקריטיים ל- 2025 כוללת 60  מינרלים, וביניהם: מגנזיום, פוספט, אשלג, נחושת, ליתיום, קובלט, ניקל, גרפיט, גליום וגרמניום, וגם יסודות נדירים רבים (REE- 17 יסודות בעלי תכונות ייחודיות המהווים מרכיבי ליבה במגוון מוצרים ומערכות כדוגמת ניאודימיום ודיספרוזיום).

למה צריך אותם?

הבסיס לכלכלה מתקדמת ולחיי היום‑יום

בלי מינרלים קריטיים- אין סוללות, רכבים חשמליים, פאנלים סולאריים, רובוטים או סמארטפונים.

הביקוש למינרלים אלה צפוי לגדול פי כמה בעשורים הקרובים, כחלק מהמאמץ העולמי להפחתת פליטות.]

שרשרת הערך של מינרלים קריטיים- המסע מהאדמה ועד הטכנולוגיה

איתור ומיפוי זוהי החולייה הראשונה בשרשרת, שמייצרת ”צבר הזדמנויות“ לפרויקטים עתידיים, בארץ ובעולם. האיתור והמיפוי כוללים חישה מרחוק, ניתוח נתונים, גיאופיזיקה, מודלים תלת-ממדיים, סקרים, ועוד.

עיבוד של מינרלים גולמיים לחומרים בדרגת טוהר תעשייתית הוא כיום צוואר הבקבוק המרכזי. שלב זה כולל רצף תהליכים מכניים, כימיים ותרמיים שמטרתם להפוך עפרות ותרכיזים לחומרים ברמת טוהר גבוהה המתאימים לייצור תעשייתי מתקדם. בין הטכנולוגיות המרכזיות נמצאים הפרדה מכנית (למשל טחינה), הפרדה פיזיקלית (למשל הפרדה מגנטית), הפרדת מוצק-נוזל, ריכוז מתמיסה, תהליכי מטלורגיה (למשל חילוף יונים) וזיקוק. שליטה בטכנולוגיות הללו מהווה גורם אסטרטגי קריטי בשרשרת האספקה של מינרלים קריטיים.

אריזה ושינוע של מינרלים דורשים עמידה בסטנדרטים בינלאומיים מחמירים להובלת חומרים מסוכנים בים , באוויר וביבשה. הבטיחות התפעולית מבוססת על שימוש באריזות ייעודיות ועמידות לקורוזיה המאושרות על ידי האו"ם, לצד בקרת לחות קפדנית למניעת התנזלות המטען בעת הובלה ימית .

המאמץ העולמי להפחתת התלות במחצבים קריטיים מתמקד בשני צירים משלימים: מחד, מקסום היעילות באמצעות טכנולוגיות ייצור מתקדמות, מזעור פחת ואופטימיזציה מבוססת נתונים של תהליכי עיבוד. מאידך, פיתוח תחליפים חותר לשינוי המבנה המולקולרי או ההנדסי של המוצר כדי להחליף חומרים נדירים בחומרים נגישים, זולים וידידותיים יותר לסביבה.

שרשרת הערך ”נסגרת“ במחזור והשבת חומרים, שמקטינים תלות ביבוא ובכרייה ראשונית. תחום ה- Recovery  מתמקד בהשבת מינרלים ומתכות מזרמי פסולת תעשייתיים, ממוצרי קצה ובמכרות משניים, ובכך מצמצם תלות בכרייה ראשונית ומקטין סיכונים גיאו-פוליטיים וסביבתיים. תהליכי השבה כוללים מחזור סוללות ליתיום, מגנטים, גרוטאות אלקטרוניות ופסולות תמלחת, תוך שימוש בטכנולוגיות הידרומטלורגיות, פירומטרלורגיות ומחזור ישיר. בשונה מעיבוד עפרה טבעית, כאן האתגר הוא פירוק חומרים מורכבים והפרדת מתכות מעורבות מבלי לפגוע באיכותן, וביעילות הכלכלית והסביבתית. תחום זה הופך למרכיב אסטרטגי בכלכלה המעגלית של מינרלים קריטיים, ומאפשר יצירת מקורות אספקה מקומיים, גמישים ובעלי טביעת רגל פחמנית נמוכה יותר.

למה קשה להשיג אותם?

הייצור והזיקוק מרוכזים במספר מצומצם של מדינות, ולכן כל הפרעה גיאופוליטית משפיעה ישירות על מחירים ועל זמינות. בנוסף, איכות העפרות יורדת, תהליכי כרייה וזיקוק מורכבים ויקרים, והביקוש לעומת זאת רק ממשיך לעלות.

מינרלים קריטיים בישראל:

נכון להיום, לישראל יכולת מוכחת לספק שלושה מינרלים המוגדרים כקריטיים או אסטרטגיים על ידי ארה"ב והאיחוד האירופי: אשלג, פוספט ומגנזיום. מקורם העיקרי של משאבים אלו הוא בים המלח (אשלג ומגנזיום) ובמכרות בנגב (פוספטים).

תרומתה של ישראל לביטחון המינרלים הקריטיים אינה טמונה במשאבי טבע, אלא ביכולתה לפתוח "צווארי בקבוק" טכנולוגיים לאורך שרשרת הערך. יתרונה של ישראל נשען על חדשנות בתחום העיבוד, יעילות, תחליפים ומחזור. ככל שהביקוש למינרלים קריטיים גובר, מקורות משניים מסוג זה צפויים להפוך לרכיב חיוני בהבטחת רציפות ועמידות של שרשראות אספקה.

המשק הישראלי צפוי להזדקק לעשרות אלפי טונות של נחושת, סיליקון, גרפיט וליתיום עד שנת 2050 כדי לעמוד ביעדי האנרגיה המתחדשת.

לסיכום, מינרלים קריטיים הם אבני הבניין של כל תשתית טכנולוגית מודרנית. הביקוש אליהם מזנק, והיכולת להשיגם מוגבלת. ולכן המדינות המתקדמות בעולם, וגם ישראל, חייבות להיערך מראש- לגוון מקורות אספקה, לפתח פתרונות טכנולוגיים ולבנות תשתיות מחזור וחדשנות.