В погоне за потерянной медью: мировой рынок лома и его роль в декарбонизации (McKinsey & Company)

Увеличение цикличности использования меди может существенно снизить выбросы, но сначала отрасли необходимо будет собрать несобранный медный лом

Компании, работающие в цепочке создания стоимости меди, ставят перед собой амбициозные цели по достижению углеродной нейтральности в течение следующего десятилетия. Это стремление к декарбонизации совпадает с ростом спроса на медь, обусловленным его значимостью в таких перспективных областях, как производство аккумуляторов, возобновляемых источников энергии, передача и распределение электроэнергии, а также с ограниченным предложением. Согласно анализу McKinsey, к 2035 году мир столкнется с дефицитом рафинированной меди в размере около 3,6 млн метрических тонн (Мт).

Переработка меди может стать ключом к решению проблемы поставок. Увеличение объёмов вторичной меди (то есть медного лома, полученного от потребителей, например, электронных отходов) откроет новые источники поставок и исключит выбросы, связанные с производством первичной меди. Это должно сопровождаться дальнейшим наращиванием мощностей по выплавке вторичной меди. Это также может обеспечить более надёжные поставки меди в будущем. В целом, развитие циклических цепочек создания стоимости для меди потребует серьёзного стимулирования со стороны производителей, стремящихся обеспечить и увеличить объёмы вторичной меди, а также активного привлечения OEM-производителей и конечных потребителей, которые ценят переработку и декарбонизацию.

Эта статья входит в серию статей, посвящённых повышению цикличности материалов. Чтобы получить доступ к растущему (и частично не собранному) пулу медного лома, производителям меди следует рассмотреть возможность партнёрства и инвестиций в цепочку создания стоимости сбора и переработки медного лома. По мере развития этих цепочек создания стоимости вторичной меди, вероятно, усилится конкуренция за получение объёмов вторичного медного лома, поэтому крайне важно действовать на опережение.

Проблемы увеличения объемов медного лома

Цепочка создания стоимости меди опирается на два типа ресурсов: медную руду из шахт (то есть первичную медь) и лом. Лом, полученный до потребления, извлекается в процессе производства, а лом, полученный после потребления, извлекается из продуктов на завершающем этапе их жизненного цикла. И руда, и лом могут быть очищены для получения меди, пригодной для использования в других продуктах. Поскольку рафинированная медь является товаром, она менее дифференцирована, чем широкий спектр пластиков, стекла и даже стали. Таким образом, переработка медного лома в некоторых отношениях проще, чем переработка других материалов. Однако компании, стремящиеся внедрить новые циклические поставки и декарбонизировать цепочки поставок рафинированной меди, сталкиваются с тремя основными проблемами:

1. Ограниченное предложение лома. К 2035 году около 60% медного лома, полученного от потребителей, попадёт в официальную цепочку создания стоимости переработки во всём мире; остальная часть либо теряется, либо собирается неформально, либо не собирается (например, если её можно извлечь, но труднодоступна). С учётом потерь при переработке доля официально переработанных и повторно используемых медных изделий сокращается примерно до 45% от общего содержания меди в ломе, полученном от потребителей.

2. Смешанные конечные продукты. Медь часто входит в состав конечного продукта лишь частично, поэтому её необходимо извлечь или отделить от всего, что было переработано. Примеси в собранной меди могут привести к необходимости повторной очистки или даунсайклинга некоторых объёмов лома.

3. Источники. Сложно отследить происхождение медного лома по географическим регионам и секторам сбыта.

Эти проблемы различаются в зависимости от региона, но в целом характерны для всей мировой медной промышленности. Первым шагом к улучшению цикличности и сокращению выбросов от добычи меди является повышение осведомленности обо всей цепочке создания стоимости меди, чтобы заинтересованные стороны могли принимать обоснованные меры.

Ожидается, что к 2035 году мировой спрос на медь превысит предложение, что увеличит потребность в ломе.

Из-за резкого увеличения спроса на медь и замедления роста первичного предложения мы ожидаем, что предложение рафинированной меди сократится примерно на 3,6 млн тонн по сравнению с прогнозируемым спросом к 2035 году.

Ожидается, что в период с 2025 по 2035 год мировой спрос на рафинированную медь вырастет с 29,5 млн тонн до 37,3 млн тонн, что составляет около 2,4% в год. Этот рост будет обусловлен расширением транспортной и электроэнергетической инфраструктуры на важнейших рынках, включая Китай, Западную Европу и Северную Америку.

Более высокие цены на медь могут подтолкнуть рудники к дальнейшему увеличению поставок, что может сократить возникающий дефицит. Ожидается, что поставки меди с рудников возрастут с 23,9 млн т в 2025 году до 24,8 млн т в 2035 году, поскольку новые рудники наращивают производство, компенсируя спад производства и закрытие предприятий. Мы ожидаем, что дальнейшее развитие существующих горнодобывающих участков составит две трети этих новых добавлений. Кроме того, ожидается, что объем собранного и восстановленного медного лома потребителей увеличится с 5,6 млн т до 8,9 млн т к 2035 году (в основном за счет роста образования медного лома потребителей). Однако этот рост не сможет полностью компенсировать дефицит предложения в нашем базовом сценарии и потребует дальнейшего наращивания мощностей по вторичной плавке для использования всего имеющегося образующегося медного лома потребителей. Фактически, текущие прогнозы мощностей по переработке лома на 2035 год предполагают дефицит переработки более одного миллиона метрических тонн.

Оптимизация цепочки создания стоимости переработки меди будет способствовать росту поставок

В условиях дефицита поставок меди лом может быть использован в качестве альтернативного низкоуглеродного сырья для производства рафинированной меди четырьмя способами:

1. Прямая переплавка отходов производства. Производственный лом имеет известный состав и содержит мало примесей. Поэтому его можно использовать повторно, без необходимости повторной очистки.

2. Прямая переплавка отходов потребления. Высочайшая чистота и отсутствие примесей отходов потребления (например, шин) может быть напрямую переработана в медные полуфабрикаты, такие как провода и трубки.

3. Непрямая переплавка высококачественного потребительского лома. Высококачественный лом от изделий, отслуживших свой срок, может быть повторно переработан для повышения чистоты рафинированной меди.

4. Непрямая плавка низкокачественного вторичного лома. Нелегированный вторичный лом низкого качества требует переплавки для удаления примесей. Этот лом также используется для регулирования температуры плавильной печи.

Медный лом, являясь низкоуглеродным сырьем, является ключевым катализатором декарбонизации.

Поскольку лом уже добыт и переработан, его использование вместо первичной меди может снизить углеродоёмкость конечного продукта. Около двух третей выбросов CO2 в цепочке создания стоимости меди сосредоточено на месте добычи и переработки полезных ископаемых. На горнодобывающую деятельность приходится около 27% от общего объёма выбросов в цепочке создания стоимости, а на переработку полезных ископаемых — около 40%. Более половины (около 51%) выбросов, характерных для рудников, приходится на закупленную электроэнергию (выбросы категории 2). В совокупности выплавка и рафинирование меди составляют более четверти общего объёма выбросов в цепочке создания стоимости (около 27%), а на транспортировку приходятся оставшиеся 6%.

Средний мировой уровень выбросов CO2 при производстве рафинированной меди из вторичного сырья составляет 0,6 метрической тонны CO2 на метрическую тонну (тCO2 на тонну), тогда как при производстве рафинированной меди, получаемой преимущественно из руд, этот показатель составляет от 2,9 до 3,7 тCO2 на тонну. Таким образом, цикличность производства за счёт увеличения использования вторичной меди (особенно путём прямой плавки) представляет собой один из наиболее эффективных и простых методов декарбонизации.

Ожидается, что использование медного лома, бывшего в употреблении, будет расти примерно на 4 процента в год до 2050 года.

Объём медного лома, переработанного потребителями, неуклонно растёт на протяжении последних четырёх десятилетий. Ожидается, что он продолжит расти примерно на 4% в год в период с 2020 по 2050 год, достигнув к 2050 году примерно 14 млн тонн.

Рост использования лома обусловлен несколькими факторами:

• По мере увеличения потребления меди увеличивается и доступность лома.

• Все больше потребителей и правительств поддерживают циклическую экономику, что приводит к росту темпов сбора лома.

• Повысилось понимание проблемы выбросов углерода в результате первичной пирометаллургии и предпринимаются усилия по снижению общего выброса CO2 на тонну очищенного металла.

В настоящее время среднее содержание постпотребительских отходов в поставляемой рафинированной меди составляет около 20 процентов, тогда как медный лом, используемый при производстве рафинированной меди, составляет около 45 процентов от расчетных объемов меди, содержащейся во всех продуктах, срок службы которых в настоящее время подходит к концу.

Пул несобранного лома является ключевым путем к увеличению объемов оборотной меди.

Несмотря на рост объемов потребительского лома, ожидается, что к 2035 году около 40 процентов (7,8 млн тонн) от общего объема предполагаемого объема лома не попадет в официальную цепочку создания стоимости переработки.

Лом может не собираться из-за более длительного, чем ожидалось, срока службы изделий. Например, срок службы автомобилей оценивается в 17 лет, но может прослужить и дольше. Кроме того, сбор металлолома до его попадания на свалки зачастую невыгоден из-за высоких затрат на рабочую силу. Более того, на развивающихся рынках значительная часть металлолома не попадает в официальную систему переработки. Медь из этих источников недоступна для международных компаний, которым необходим контроль качества и прослеживаемость.

Большая часть продукции, не собранной ни официальными, ни неофициальными способами, вывозится на свалки или сжигается. Меньшая доля, особенно потребительских товаров, хранится в спячке и не утилизируется.

Решив проблему несобранного потребительского лома, производители смогут получить к 2035 году до четырех-пяти миллионов тонн дополнительной меди.

Выделяются три возможности использования невостребованного медного лома

Неиспользованные резервы стоимости медного лома, бывшего в употреблении, можно найти в различных регионах и секторах. Из имеющихся резервов три особенно перспективны:

1. Потребительские товары в Северной Америке. Большие объемы электронных отходов и низкосортных материалов в потребительских товарах не собираются и оказываются на свалках. Для повышения эффективности переработки электронных отходов заинтересованным сторонам необходимо создавать и расширять системы переработки для улучшения восстановления электронных отходов и предотвращения попадания низкосортных материалов на свалки. Кампании по повышению осведомленности общественности могли бы поддержать усилия по сбору, равно как и создание программ сбора или возврата отходов посредством партнерств между компаниями-производителями потребительских товаров и компаниями, занимающимися добычей и переработкой отходов. Сбор также мог бы быть поддержан путем внедрения систем расширенной ответственности производителя (РОП) и более строгого регулирования электронных отходов в критически важных штатах США. Кроме того, отсутствие экономических стимулов для переработки низкосортных электронных отходов и инфраструктуры вторичной плавки препятствует сбору. Для масштабного роста мощностей по вторичной плавке и улучшения экономического обоснования переработки низкосортных электронных отходов в будущем могут потребоваться нормативные стимулы или более высокие цены на медь.

2. Формализация сбора в различных секторах в развивающихся регионах, таких как Индия, Латинская Америка и другие страны Азии. В развивающихся регионах глобальные компании не имеют доступа к обширной системе неформальных каналов сбора лома. Формализуя процессы сбора при поддержке со стороны регулирующих органов и развитии инфраструктуры сбора, глобальные организации могли бы начать получать доступ к этим пулам. Например, нормативные акты, направленные на более широкое признание, регистрацию и отслеживание официальной деятельности по сбору лома, в сочетании со стимулами для занятости в формальном (а не неформальном) сборе, могли бы стимулировать формализацию потоков сбора. Партнерства (например, между неправительственными организациями и транснациональными корпорациями) могли бы ускорить совместное создание необходимой формальной инфраструктуры, такой как обучение и оборудование.

3. Улучшение сбора потребительских товаров в развивающихся регионах. Как и в США, медь в развивающихся регионах (например, в Индии, Латинской Америке и других странах Азии) часто оказывается на свалках в виде электронных отходов и потребительских товаров. Аналогичным образом, повышение осведомленности о переработке отходов и внедрение систематических каналов переработки могут способствовать улучшению сбора лома. Эти меры могут включать внедрение схем электронного оповещения (EPR), нормативное обеспечение переработки электронных отходов и субсидирование формальных потоков. Например, регулирование электронных отходов в Индии успешно повысило показатели сбора. Как и в других регионах, развивающиеся регионы могли бы внедрить программы возврата для упрощения утилизации потребительской электроники и бытовой техники или рассмотреть возможность нормативных стимулов для развития инфраструктуры сбора, такой как пункты сбора и плавильные цеха.

Помимо этих трех направлений, компании могут рассмотреть возможность увеличения существующей доли поставок собираемого лома, хотя эта область уже в значительной степени изучена.

Компании, занимающиеся переработкой меди, открывают новые источники медного лома благодаря цикличности

Заинтересованные стороны по всему миру прилагают все более активные усилия в сторону производства продукции замкнутого цикла. Чтобы удовлетворить их потребности, компании, работающие в цепочке создания стоимости меди, развивают возможности цикличности тремя ключевыми способами:

1. Снижение риска поставок посредством закупок. Участники сотрудничают по всей цепочке создания стоимости для обеспечения поставок вторичного сырья посредством долгосрочных контрактов на поставку, партнерских отношений и соглашений о «замкнутом цикле» (циркулярных соглашений). Они также обеспечивают свои поставки, изучая несобранные пулы лома, которые не попадают в официальную цепочку создания стоимости переработки.

2. Достижение целей декарбонизации за счёт инноваций. Медеплавильные компании изучают технологии, которые помогут им извлекать больше прибыли из лома. Некоторые компании разрабатывают технологии, используя собственные НИОКР, а другие сотрудничают с другими отраслевыми компаниями, чтобы увеличить долю медного лома, принимаемого металлургическими заводами (например, посредством гибридной плавки), эффективность промежуточной переработки лома и степень извлечения металла из низкосортного металлолома. Компании также разрабатывают циклические бизнес-модели, чтобы снизить потребность в сырье в цепочке создания стоимости. Например, металлургические заводы тестируют использование водорода в производственном процессе.

3. Достижение целей цикличности посредством инвестиций и слияний и поглощений. Компании вкладывают капитальные средства в увеличение мощностей по переработке лома и снижение выбросов. Например, многие предприятия по рафинированию меди переходят на возобновляемые источники энергии. Компании также инвестируют в слияния и поглощения в критически важные предприятия по переработке вторичных материалов, уделяя особое внимание органическому или неорганическому росту для увеличения мощностей по переработке, расширения существующих установок вторичной плавки или строительства новых установок вторичной плавки с нуля, а также расширения цепочек создания стоимости за счет вертикальной интеграции.

Несколько компаний в цепочке создания стоимости меди в Азии, Европе и Северной Америке уже активно инвестируют в расширение своих мощностей по вторичной плавке меди — важнейшее условие для утилизации всего доступного медного лома, полученного от потребителей. Кроме того, они налаживают прямые отношения для улучшения своего доступа к лому. Уже начали появляться различные типы соглашений о закупках. Вторичные игроки, такие как производители аккумуляторов и медной фольги, подписали долгосрочные контракты с производителями материалов для обеспечения поставок медного лома. Компании также заключили соглашения о замкнутом цикле с производителями для обеспечения бесперебойного потока материалов, полученных от потребителей. Например, производители автомобилей и материалов для аккумуляторов объединились для формирования замкнутых цепочек поставок аккумуляторов для электромобилей. Наконец, игроки начали создавать экосистемы замкнутого рынка с производителями для обеспечения прозрачности и прослеживаемости источников материалов.

Создание таких экосистем может увеличить объёмы сбора и переработки медного лома, что позволит компаниям и планете сократить отходы и максимально эффективно использовать уже имеющиеся ресурсы. Лидерство в создании таких замкнутых цепочек поставок может позволить участникам получить выгодный доступ к пулам медного лома и сократить ожидаемый дефицит поставок меди в будущем. В борьбе за эту потерянную медь ключевую роль будут играть быстрые и стратегические действия.

Источник: https://www.mckinsey.com/industries/metals-and-mining/our-insights/chasing-the-lost-copper-global-scrap-and-its-role-in-decarbonization