2014-08-28

Mineralstrategier – Japan och Sydkorea

Japan och Sydkorea är båda starkt importberoende av ändliga resurser som används av tillverkningsindustrin, som i sin tur är viktig för ländernas export. För att hantera detta sårbara läge har de båda länderna utvecklat strategier för att säkerställa tillgången på metaller och mineraler, såväl för energiutvinning som råvaror till industrin. I denna kortrapport behandlas framförallt materialråvaror för tillverkning.

Den övergripande mineralstrategin i Japan är bred och innehåller, förutom traditionell ”investera och köp”-strategi med råvarutillgångar utomlands, också betydande inslag av att såväl minska eller ersätta användandet av kritiska mineraler i produktion, och att återvinna befintliga resurser. En anledning till det breda angreppssättet är att man, genom erfarenheter från naturkatastrofer och diplomatiska konflikter, vill stärka sitt oberoende och inte tar tillförseln utifrån för given.

Sydkorea, å andra sidan, är mer inriktat på att säkra resurser genom samarbeten och handel med omvärlden, där råvaruutvinning är i fokus. Eventuella risker hanteras genom nationella lager av kritiska metaller och mineraler. Satsningar görs på forskning inom återvinning, men Japan bedöms ha kommit längre i detta avseende.

Japan

Övergripande mineralstrategi

Japan är ett starkt importberoende land när det gäller ändliga resurser, och behöver dessa för såväl tillverkningsindustri som energiförsörjning. Den övergripande mineralstrategin i Japan är bred och omfattar både traditionell ”investera och köp”-strategi, med fokus på att säkra råvarutillgångar utomlands, och insatser för att minska eller ersätta användandet av kritiska mineraler i produktion, och att återvinna befintliga resurser.

Japan har sedan slutet av förra seklet haft resurseffektivitet och miljöhänsyn inskrivet i lagstiftningen. 2001 stärktes frågan genom en ”Grundläggande lag för att etablera ett sunt kretsloppssamhälle”. Som följd kom också flera lagar för att främja återvinning och effektiv användning av resurser, till exempel förpackningar, elektriska och elektroniska produkter[1], byggmaterial och fordon. Miljö­departementet (MoE) är ansvarig för den grundläggande lagen, men ansvaret för mer specificerade lagar och policys delas med industridepartementet METI (Ministry of Economics, Trade and Industry) och inrikesdepartementet (Ministry of Internal Affairs and Communication). En grund för inriktningen är den så kallade 3R-policyn; Reduce, Reuse, Recycle, med en prioritering som liknar den europeiska.

Drivkraften för lagstiftning och policyer har fram till nyligen varit framförallt allmän miljöhänsyn och platsbrist – deponier för avfall tar stora ytor i anspråk. De senaste åren har perspektivet ändrats på grund av händelser som blottat Japans sårbarhet genom det stora importberoendet av nödvändiga råvaror. Kinas strypning av sällsynta jordartsmetaller (RE) i samband med en diplomatisk konflikt om ländernas gränser 2010, och den stora jordbävningskatastrofen 2011, är två viktiga händelser. Som följd kom METI med ett dokument om ”Prioriteringsåtgärder för att säkra en stabil tillgång på naturresurser och bränsle” år 2011.

I den uppdaterade energiplanen från april 2014 ägnas ett avsnitt åt vikten av att säkerställa tillgången på mineralråvaror. Resurser för energiförsörjning dominerar agendan i landet, speciellt sedan kärnkraften tagits ur drift, men även tillgång på andra råvaror behöver säkerställas i ett land beroende av import av råmaterial för export av högteknologiska produkter[2]. I planen talas om att bygga upp lager av kritiska metaller men också om att samla in metaller och ”aggressivt främja” utvecklingen av nya teknologier för att återvinna dem. Det senare förstärks genom den lag som kom 2013, för att ”främja återvinning av små elektriska och elektroniska produkter”. Lagen adderar till de tidigare lagkraven på återvinning av hushållsapparater, där framförallt bulkmetaller som järn, koppar och aluminium tagits tillvara, genom att betona återvinning av sällsynta metaller och mineraler som är kritiska för den japanska industrin.

METI organiserar forskning och utveckling gällande resurssäkring. Det sker huvudsakligen i fyra sektorer; utveckling av gruvdrift, ersättning- och reduktionsteknologier, återvinning och lager. Operativt är det två av departementets myndigheter som hanterar verksamheterna. Japan Oil, Gas and Metals National Corporation (JOGMEC) ansvarar för exploatering, gruvverksamhet och lager, medan New Energy and Industrial Technology Development Organisation (NEDO) ansvarar för ersättning/reduktion och återvinning, främst genom forskningsfinansiering och demoprojekt.

Identifiering av strategiska material

I den japanska mineralstrategin betonas samverkan, dels mellan näringsliv och offentlig sektor, dels mellan de som tillhandahåller resurser och de som ska använda dem.

För att identifiera och prioritera vilka material som är strategiska för landet läggs vikt på flera olika aspekter. Det är dels enskilda mineralers betydelse för japansk industri, dels hur troligt det är att tillgången på mineralen ska störas (alltså kopplat till landrisk), och slutligen om ett starkt engagemang från regering och näringsliv kan öka möjligheterna för företagen att säkra stabil tillgång på resursen. Speciellt gäller att för metaller eller mineraler, vars levererans är koncentrerad till länder med hög risk för politisk eller annan oro, ska man i högre utsträckning försöka finna ersättningsämnen eller minska användandet, och samtidigt bygga upp lager i Japan. Som kommentar kan man konstatera att Kinas restriktioner i export av sällsynta jordartsmetaller 2010 faktiskt har bidragit till att Japans beroende av ämnena minskat, tack vare åtgärder från industrin[3].

Följande ämnen har identifierats som kritiska, men ännu inte rangordnats;

Aluminium, antimon, bly, fluor, gallium, germanium, grafit, indium, järn, kobolt, koppar, krom, litium, magnesium, mangan, molybden, nickel, niob, tenn, titan, vanadin, wolfram, zink och zirkonium samt grundämnesgrupperna sällsynta jordartsmetaller och palladiumgruppen (PGM)[4].

NEDO ansvarar för ta fram och sammanställa listan baserat på uppgifter från både akademi och näringsliv. De tar också fram prioriteringar för forskningsprojekt baserat på förslag och åsikter från desamma. Den största utmaningen anges ligga i att förutse kommande behov.

Utvinning

Japan verkar genom JOGMEC för att bidra till att säkra landets ägande i gruvor utomlands. Det sker ofta genom strategiska samarbeten, där japansk industri investeringar i infrastruktur och teknik från japansk industri, och där lån med låg ränta ges av den japanska staten för att stötta investeringarna. Samarbetena syftar till att både säkra tillgång på naturresurser, men också att behålla och stärka kompetens inom gruv- och processindustrin. Ett exempel är att Japan behövt minska sitt beroende av sällsynta jordartsmetaller från Kina, som en följd av Kinas begränsningar i export till Japan. JOGMEC har därför avsatt särskild finansiering för att leta fyndigheter av sådana mineraler på andra håll i världen.

Även om Japan idag är fattigt på ändliga naturresurser finns hopp om fynd på havsbotten runt Japans kuster. I 2011 års budget avsattes nära 700 miljoner kronor för att närmare utforska dessa tillgångar. Framförallt är det kobolt och sällsynta jordartsmetaller som man letar efter. Med satsningen följer också ett ökat intresse för att investera i teknisk utveckling av utrustning för utvinning[5]. Trippelkatastrofen samma år kan anses ha stärkt Japans intresse för att leta egna naturresurser. De senaste åren har rapporteringen dock fokuserat på metanhydrater på havsbotten, som ett möjligt bidrag på sikt för att minska landets beroende av importerad naturgas.

Återvinning

Generellt kan sägas att Japan har en hög kompetens inom återvinning av metaller, då det är något man arbetat med under lång tid[6]. När det gäller återvinning av de mer sällsynta, kritiska metallerna har Japan flera forskningsinitiativ för att förbättra återvinning av kritiska metaller från elektronikavfall, batterier och andra källor i befintliga produkter. I en rapport från 2011 drog man slutsatsen att Japan har stora tillgångar av metaller och mineraler i de produkter och den infrastruktur som redan idag finns i samhället, och att så kallad ”urban mining” kan bli en verklig tillgång för landet[7][8].

NEDO har sedan 2010 finansierat forskningsprojekt för att utveckla återvinningstekniker. Exempel är forskningsprojekt som rör återvinning av RE från motorer och ersättningsmaterial för RE. Enligt uppgift finns redan etablerad verksamhet för att återvinna guld, silver och PGM, och Japan investerar även i återvinningsprojekt utomlands, t ex i Sydostasien och Kina[9].

Allt eftersom kunskaper och tekniker utvecklas kommer troligtvis fler av de kritiska ämnena att bli föremål för återvinning. De viktigaste utmaningarna är att få det ekonomiskt lönsamt, och att få insamlingssystem att fungera, samt att de återvunna metallerna har kvalitet (t ex renhet) som verkligen duger som råvaror till tillverkningsindustrin.

Användning: Effektivisering och substitution

Det alternativa, eller kanske snarare kompletterande, spåret till återvinning i Japans mineralstrategi är att minska behovet av metaller, antingen genom ersättningsmetaller eller genom att minska mängden genom effektivisering. Ersättningsmaterial ska framförallt sökas för sådana metaller och mineraler vars leverans sker från länder med politisk risk. Industrin själv driver forskning och utveckling för att hitta alternativa material och att minska mängderna. NEDO finansierar sådana industriella forsknings- och demonstrationsprojekt. En viktig uppgift för grundforskningen inom materialvetenskap är att ta reda på egenskaper hos metaller, även sådana som tills nu är okända, och förstå hur man kan ta tillvara alla de egenskaper som ett grundämne har. Forskningen bedrivs bland annat på det nationella forskningsinstitutet för materialvetenskap, NIMS[10].

Sydkorea

Övergripande mineralstrategi

Sydkorea är världens femte största tillverkande nation, och den åttonde största exportnationen i världen[11]. Därtill är man femte nation när det gäller efterfrågan på råvaror, samtidigt som 97 procent av de metaller och mineraler som Sydkorea använder importeras. Att säkra tillgången på råvaror för landets industri är därför en kritisk fråga.

I december 2010 publicerades ”4th Overseas Resources Development Basic Plan (2010 – 2019)[12]” av det då ansvariga departementet Ministry of Knowledge Economy (MKE). Planen omarbetas vart tredje år och beskriver hur landet under de kommande tio åren ska driva utveckling med att säkra resurstillgångar utomlands. Nästa version väntas till slutet av 2014. Den nuvarande planen betonar att det är ett långsiktigt mål för Sydkorea att öka den egna kontrollen (self-development rate) över de viktigaste resurserna, som inkluderar de fyra mineralerna för energiförsörjning[13] (olja, gas, kol och uran) samt ett antal strategiska metaller för tillverkningsindustrin.

Baserat på planen kom 2011 en satsning på drygt 2 miljarder kronor (300 miljarder KRW) för att skapa ett ”industriellt ekosystem för att utveckla teknologier för sällsynta mineraler” fram till 2020[14]. Anledningen var att man upptäckte att det var nödvändigt att inte bara hantera import av råvaror, utan också ha mer kvalificerat kunnandet om hur man utvinner och processar materialen. Faktum var att Sydkorea exporterade en del råmaterial, exempelvis gallium, för att sedan importera processade komponenter för tillverkningsindustrin, till exempel LED-halvledare.

Planen från 2011 har gått oförändrad genom regeringsskiftet, och ansvarigt departement är nu Ministry of Trade, Industry and Energy (MOTIE). Dock har ”intensiteten” i strategin avtagit något med den nuvarande regeringen, som gör andra prioriteringar. Det kan delvis bero på att situationen för vissa av de strategiska metallerna, såsom litium och sällsynta jordartsmetaller, förändrats efter 2010. Det var året då kraftiga prisökningar och akut ansträngda politiska relationer mellan Kina och Japan satte frågan om säker tillgång på nämnda metaller i brännpunkten. Sedan dess har priserna sjunkit och de politiska relationerna visserligen fortfarande känsliga, men tar sig andra uttryck.

Korea Resources Corporation (KORES) är det statliga bolag som har det huvudsakliga ansvaret att implementera de delar av strategin som rör mineraler som används som råvaror (till skillnad från fossila bränslen, gas och el, där andra statliga bolag är ansvariga).

Identifiering av strategiska material

Sydkorea talar om strategiska metaller ur olika perspektiv, dels det kortsiktiga behovet av råvaruflöden, dels det långsiktiga behovet av material för nuvarande och framtida industri. KORES har i samverkan med industri och regering identifierat åtta strategiska mineraler; kol, uran, koppar, järn, zink, nickel, litium och gruppen av sällsynta jordartsmetaller (RE). En grupp med intressenter träffas fyra gånger om året, under KORES ledning, för att diskutera läget och eventuella förändringar av listan. Från att ha varit ganska traditionell industri som var engagerade, såsom stålverk och varv, deltar nu en bred samling av landets företag till exempel fordons-, elektronik-, bygg- och konstruktionsindustri samt handelsföretag. Fler och fler sektorer ser råvarutillgången som strategiskt viktig.

KORES är ansvariga för att säkra Sydkoreas tillgång på listade metaller. Listan ligger därmed till grund för KORES engagemang utomlands genom investeringar i utländska projekt för utvinning och utveckling (se 1.8 nedan). Utöver det köper man in och har lager av mineraler för kortsiktiga krissituationer. Målet med lagret är att ha åtta mineraler; krom, molybden, antimon, titan, wolfram, niob, selen och gallium samt RE (inte specificerat), motsvarande 60 dagars förbrukning år 2016 (totalt 79 300 ton). I slutet av 2013 hade man knappt 25 procent av målsättningen (17 400 ton).

Tidigare har regeringen identifierat elva strategiska metaller baserat på nuvarande industristruktur och behov inom framtida möjliga tillväxtmotorer. De elva metallerna som pekas ut är: nickel, volfram, magnesium, litium, indium, kobolt, platina, gallium, titan och zirkonium samt sällsynta jordartsmetaller. De nämnda metallerna ger vägledning när det gäller att satsa på forskning och utveckling av återvinningstekniker för landets framtida behov (se återvinning nedan).

Utvinning

De direkta investeringarna görs i allt högre utsträckning för att KORES ska kunna vara operatör i de anläggningar man investerar i, men också för att vara med i prospektering och utveckling. Idag finns man i till exempel Australien (kol, uran), Nordamerika (koppar, uran), Sydamerika (koppar, litium, järn) och Afrika (uran, RE, nickel). Dessutom har man flera gruvor som man driver i Kina för att säkra tillgången på framförallt RE. Investeringarna görs ofta tillsammans med de koreanska företag som är slutanvändare av mineralerna, till exempel Samsung och LG. Man delar alltså risken mellan stat och företag. Beslut om vilka projekt som väljs för investering baseras på såväl ekonomisk kalkyl som riskanalys för landet i fråga.

Återvinning

Sedan 2009 har regeringen varit intresserade av återvinning av strategiska metaller, och frågan om hur man kan återvinna mer av dessa från industri- och elektroniskt avfall. Miljödepartementet är ansvarigt för återvinning, och därmed faller frågan om hur man säkrar tillgång på strategiska material genom tillgångar ovan mark på en annan myndighet. Miljödepartementet har inrättat “R&D Center for Valuable Recycling” som nu kör forskningsprogrammet “R&D program for used metal resources and valuable resources” som sträcker sig från 2011 till 2020. Departementet har investerat ca 1 miljard kronor (150 miljarder KRW) i programmet, och industrin ytterligare 240 miljoner, för att man i en rad olika projekt ska utveckla återvinningstekniker som gör att man kan utvinna värdefulla metaller från olika typer av avfall. Projekten leds och utförs på statliga forskningsinstitutioner och universitet. Det rör sig om en bred projektportfölj, där ett trettiotal projekt forskar på avfallstyper som bilskrot, batterier, glas, solceller och halvledare, katalysatorer och gummi[15].

Arbetet med att återvinna mineraler sker framför allt på forskningsnivå, och inga försök i större skala pågår, enligt uppgift. Dels är inte återvinningssystemen på plats, och det är svårt att säkra tillräckliga avfallsmängder från den fragmenterade återvinningsindustrin som ofta består av små skrothandlare. Dels är helt enkelt teknologierna i början av sin utveckling[16]. Bedömningen är att Japan ligger längre fram i teknikutvecklingen[17].

Användning: Effektivisering och substitution

Vi har i denna förstudie inte lyckats få information om hur man i Sydkorea arbetar med materialeffektivisering och substitution. En gissning är att detta görs inom eller på uppdrag av industrin, och inte drivs från regeringen.

[1] B. Bo and K. Yamamoto, 2010, “Characteristics of E-waste Recycling Systems in Japan and China”, World Academy of Science, Engineering and Technology 38; 500-506.

[2]http://www.enecho.meti.go.jp/en/category/others/basic_plan/pdf/4th_strategic_energy_plan.pdflänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster

[3] Uppgift från NEDO i intervju.

[4] Förutom palladium ingår också t. ex platina och rhodium.

[5] Rapport från Y. Nishikawa, Metal Economics Research Institute of Japan http://www.kwrintl.com/library/2011/japansnewstrategy.htmllänk till annan webbplats

[6] Uppgift från JOGMEC

[7] K. Halada et al (2009) “A Possibility of Urban Mining in Japan” J. Jpn. Inst. Met.

[8]http://www.kwrintl.com/library/2011/japansnewstrategy.htmllänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster

[9] Ibid.

[10] Se t ex Forskningscentrum för Strategiska Material: http://www.nims.go.jp/eng/research/center_strategic-materials/länk till annan webbplats

[11] Korea Resources Corporation, KORES, ”Resources creator” (2013).

[12] Preliminär översättning. Dokumentet är enbart publicerat på koreanska och ingen officiell engelsk titel finns.

[13] Det kan nämnas att petroleumindustrin är en viktig del av Sydkoreas näringsliv, och att exporten av raffinerade oljeprodukter är en av landets enskilt största exportkategorier, så det är inte bara av inhemska energibehov som oljeimporten är viktig.

[14] Press release by the Ministry of Knowledge Economy, June 10 2011, http://www.mke.go.kr/motie/ne/rt/press/bbs/bbsView.do?bbs_seq_n=67994&bbs_cd_n=16länk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster

[15]http://v-recycle.re.kr/webroot/eng/länk till annan webbplats

[16] Intervju med Mr Joo-hyun Lee, Resources Recycling Division, Resources Recirculation Bureau, Ministry of Environment

[17] ibid