Mesteparten av det vi omgir oss med har bestanddeler som opprinnelig kommer fra geologiske kilder. Kaffekoppen, vinduene, batteriene, dataskjermen og mobiltelefonen inneholder mineraler og metaller hentet ut fra bergarter. I møte med økt befolkningsvekst og grønnere energiformer som vindmøller, solceller og smart teknologi, øker også behovet for «grønne mineraler». Dermed trenger vi mer mineralske råstoff, som gjør at vi må utvinne og foredle mer mineraler og metaller fra bergarter – altså må vi inn i en ny, grønn steinalder.

Geologi er overalt

Hvis du ser rundt deg, vil mesteparten av materialene vi bruker i hverdagen opprinnelig ha sitt opphav fra en geologisk prosess. Betongfundamentet i huset ditt inneholder, foruten sand eller grus, kalkstein som opprinnelig var skall fra organismer som muslinger og koraller. Organismene sank ned på havbunnen og ble over tid ble presset sammen til hard kalkstein.

Fra samme kalkstein hentes mineralet kalsitt, som benyttes som fyllstoff i papir. Gipsplatene du bruker på innsiden av huset inneholder mineralet gips, som hovedsakelig dannes ved inndamping av sjøvann. Vi kommer heller ikke utenom all plasten vi omgir oss med, et produkt fra oljen, som igjen ble dannet for flere millioner år siden av dødt plankton og alger. I telefonen din er det til og med 0,02 gram gull. Det meste av elektriske installasjoner i hjemmet ditt inneholder kobber, fordi den har god elektrisk ledningsevne. Det har gjort kobber til et sentralt metall når samfunnet skal elektrifiseres.

Slik har man gjennom tidene vært avhengig av mineralske råstoff fra berggrunnen under oss for utvikling og velstand. Vi må heller ikke glemme at isbreer og deres avsetninger gjennom tusenvis av år har gitt oss god matjord, i tillegg til sand, grus og pukk som er viktig for å bygge infrastruktur som veier og jernbane.

Mineralressurser for et grønt skifte

Vi har tatt i bruk en stadig større del av det periodiske system i takt med økende behov for råvarer og teknologi. For å få til et grønt skifte er det enkelte mineraler og metaller vi er helt avhengige av for en klima- og miljøvennlig energiproduksjon, deriblant aluminium, nikkel, kobber og jern.

I moderne teknologi finner vi også det vi kaller for sjeldne jordartsmetaller (REE), et samlenavn for 17 grunnstoffer i det periodiske system. Disse er svært viktige i produksjon av blant annet batterier, elektriske motorer, skjermteknologi, LED-lys og vindturbiner. De spiller derfor en viktig rolle for det grønne skiftet.

For å sette det i perspektiv kreves det over 30 tonn kobber, over 2 tonn bly og 1 tonn aluminium, i tillegg til noen hundre kilo hver av enkelte av de sjeldne jordartsmetallene, for å bygge en enkelt vindturbin. Det sier seg selv at for en hel vindpark må det utvinnes store mengder mineraler og metaller. Geologisk kompetanse er viktig for å kartlegge hvilke ressurser berggrunnen inneholder, og hvordan et inngrep for å hente det ut vil påvirke omgivelsene. Til et grønt skifte kreves det altså enda mer mineralressurser for å bygge grønnere energiformer.

Gruvedrift på land eller under vann?

En stadig grønnere hverdag med vindmøller og elbiler vil føre til økt gruvedrift i en eller annen form. Det er tross alt på denne måten metaller og mineraler utvinnes og foredles, men ved gruvedrift følger også mineralsk avfall der det diskuteres hvor overskuddsmasser skal deponeres. Landeponier stjeler store landarealer og kan gi forsuring og utlekking av tungmetaller, mens sjødeponi kan forstyrre det biologiske mangfoldet i sjøen. Her må man finne en balanse, og vurdere hvilke deponier som gir minst miljøbelastninger.

Det er ikke bare i berggrunnen vi finner viktige mineralråstoffer. På dyphavet vest i Norskehavet foregår det aktiv dannelse av metallforekomster ved såkalte «black smokers», undervannsventiler knyttet til vulkansk aktivitet på havbunnen. Her finnes også sulfidforekomster og manganskorper som har høyt innhold av kobber, kobolt og sink, som er viktige mineraler når samfunnet skal elektrifiseres. Kanskje kan «et dyphavseventyr» erstatte oljeeventyret?

Den grønneste energiformen

Vi har stadig tatt i bruk nye energiformer grunnet økt levestandard, velstand og befolkningsvekst. Disse energiformene innebærer kull, olje, gass, atomkraft og fornybar energi fra sol, vind og vann. Når nye energiformer er blitt tatt i bruk har de ikke erstattet de gamle, men kommet i tillegg.

I møte med et lavkarbonsamfunn må man finne en erstatning som kan dekke det økende energibehovet vi har i dag. Fornybare energikilder som vindkraft, vannkraft og solenergi spiller en viktig rolle, men kan ikke dekke behovet alene. I tillegg krever fornybar teknologi store mengder kritiske råmaterialer, som sjeldne jordartsmetaller, noe som vil resultere i økt gruvedrift.

En løsning er den mye omdiskuterte kjernekraften, som har lavt utslipp av klimagasser og gir en stabil kraftleveranse. Her hentes små mengder uran ut fra uranrike bergarter i jordskorpen, og benyttes som brensel i atomreaktorene. Uran fornyes ikke i løpet av 100 år, og er per definisjon ikke en fornybar energikilde. Likevel er utslipp av klimagasser mye mindre enn ved fossilt brensel, der det kun er vanndamp (som også er en klimagass) som kommer ut fra de store kjøletårnene. Levetiden for vanndamp i atmosfæren er for øvrig mye mindre enn karbondioksid og metan. En del av utfordringene med kjernekraft er altså ikke utslipp, men lagring av avfallet. I en overgang til grønnere samfunn krever slike utfordringer blant annet god geologisk kunnskap og kompetanse.

Klimaendringene fører oss inn i en grønn steinalder

En hovedårsak til at vi trenger et grønt skifte er som kjent klimaendringene. Et synlig tegn på at kloden blir varmere her til lands er breene våre. De minker for hvert år som går. Ikke bare er de indikatorer på endringene som foregår nå, men også et arkiv på hvordan klimaet har vært tidligere. I iskjerner finner forskere luftbobler som blant annet kan avdekke atmosfærens sammensetning gjennom tidene. Hav- og innsjøsedimenter og årringer i trær er andre viktige klimaindikatorer (også kalt klimaproxyer) for å rekonstruere fortidens klima. Avanserte laboratorieteknikker og modelleringer gir forskere en forklaring på hvordan og hvorfor klimaet har forandret seg gjennom geologisk tid – og hvorfor en omstilling må skje nå.

Klimaendringene tvinger oss til å ta i bruk stadig mer fornybare energikilder som gir lavere utslipp og ved et grønt skifte må vi utnytte stadig mer naturresurser. Likevel må vi ha to tanker i hodet samtidig, da våre inngrep og utvinning av ressurser fra naturen ikke må føre til minkende biologisk mangfold og tap av arter, slik FNs naturpanel frykter.

Overgangen fra fossilt brensel til grønnere energiformer fører oss altså inn i en ny grønn steinalder, men som heldigvis ikke er like primitiv som den første.

Forskersonen er forskning.nos side for debatt og populærvitenskap