تقييم دورة حياة المعادن: تركيب علمي

لقد جمعنا معلومات واسعة حول الأعباء البيئية من المهد إلى البوابة لـ 63 معدنًا في أشكال الاستخدام الرئيسية لها، وبيّنا ترابط أنظمة إنتاج المعادن. يتم تقدير استخدام الطاقة التراكمي، وإمكانات الاحترار العالمي، وآثار الصحة البشرية، وأضرار النظام البيئي حسب مرحلة دورة حياة المعدن (أي، التعدين، والتنقية، والتكرير). بالنسبة لبعض العناصر، هذه هي أول تقديرات لدورة الحياة لتأثيرات البيئة التي تم الإبلاغ عنها في الأدبيات. نوضح أنه عند المقارنة على أساس لكل كيلوغرام، فإن معادن مجموعة البلاتين والذهب تظهر أعلى الأعباء البيئية، بينما توجد العديد من المعادن الصناعية الرئيسية (مثل الحديد، والمنغنيز، والتيتانيوم) في نهاية مقياس تأثيرات البيئة المنخفضة. عند المقارنة على أساس إنتاجها العالمي السنوي في 2008، يظهر الحديد والألمنيوم أكبر الآثار، بينما يظهر الثاليوم والتلوريوم أقلها. باستثناء بعض المعادن، تُهيمن تأثيرات البيئة على الغالبية العظمى من العناصر من خلال مراحل التنقية والتكرير التي يتم فيها تحويل المعادن من تركيزاتها إلى شكلها المعدني. من بين 63 معدنًا تم التحقيق فيها، يتم الحصول على 42 معدنًا كمنتجات جانبية في عمليات متعددة المخرجات. نختبر حساسية تغييرات مبررات التخصيص، حيث يتم تخصيص العبء البيئي للمنتجات المعدنية والمعدنية المختلفة، على النتائج الإجمالية. يتم تطبيق محاكاة مونت كارلو للتحقيق بشكل أعمق في استقرار نتائجنا. هذا التحليل هو أكثر مقارنات دورة حياة المعادن شمولاً حتى الآن ويسمح لأول مرة بتقدير شامل لتأثيرات دورة الحياة لقطاع المعادن والتعدين على مستوى العالم. نحن نقدر انبعاثات غازات الدفيئة المباشرة وغير المباشرة العالمية في عام 2008 بحوالي 3.4 غيغا طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون سنويًا واستخدام الطاقة الأولية بـ 49 إكساجول سنويًا (9.5% من الاستخدام العالمي)، ونبلغ عن الحصص لكل المعادن لكل من فئتي التأثير.