سازمــان توسعـه و نوســـازی
معادن و صنایع معدنی ایران

در سال‌های اخیر مس در میان فلزات پایه یکی از بهترین عملکردها را داشته و همچنان از بازار کاملا متوازنی در جهان برخوردار بوده، به گونه‌ای که عرضه مس تصفیه شده و فقط اندکی کمتر از تقاضای آن بوده است، اگرچه بعضی از تحلیلگران پیش‌بینی می‌کنند که امسال سرانجام بازار آن به سمت اندکی عرضه مازاد حرکت خواهد کرد. طبق گزارش گروه مطالعات جهانی مس، مصرف مس تصفیه شده طی سال 2013 روندی فزاینده داشته، به‌ طوری‌که تقاضای ظاهری آن در جهان در 10 ماهه نخست سال مذکور نسبت به مدت مشابه آن در سال 2012 حدود 660 هزار تن با 8/3 درصد افزایش داشته است.
اطلاعات منتشره توسط مراکز تحقیقاتی نشان می‌دهد که مصرف جهانی مس تصفیه شده در 11 ماهه نخست سال 2013 نسبت به مدت مشابه آن در سال 2012 با 3/4 درصد افزایش به 29/19 میلیون تن رسید. قابل ذکر است که در اروپای بحران زده پس از کاهش قابل توجه در سال‌های اخیر اندکی افزایش دیده می‌شود. بهبود مستمری نیز در کشورهای آمریکایی مشهود است، حال آنکه موتور اصلی تقاضا و رشد آن به‌طور قاطعانه‌ای در آسیا به سرکردگی چین قرار دارد. تقاضا در 11 ماهه نخست در چین در سال 2013 نسبت به مدت مشابه آن در سال 2012 با 5/10 درصد افزایش به 92/8 میلیون تن رسید که این افزایش 845 هزار تنی بیش از کل افزایش خالص 775400 تن پیش‌بینی شده برای آسیاست.
بحران مالی 2009 ـ 2008 لطمه شدیدی به اقتصاد کشورهای غربی زده و مشخص است که تقاضای مس آنها هنوز به سطوح قبلی نرسیده است.
طبق گزارش شورای بین‌المللی، مس شکل داده شده (IWCC) کل تقاضا برای مس نیمه نهایی و آلیاژ مس (مفتول، انواع میلگرد، مقاطع، نورد تخت و لوله) در سال 2006 در اروپا و ژاپن به اوج خود رسید، در حالی‌که در آمریکا حتی زودتر یعنی در سال 2004 افزایش پیدا کرد. از آن زمان تاکنون مصرف این کشورها کاهش پیدا کرده (البته نه به‌طور مستمر) اما به نظر می‌رسد که اقتصاد این کشورها مجموعا در سطوح پایین‌تری به حالت رکود درآمده است.
هر کدام از کشورهای صنعتی اروپا، آمریکای‌شمالی و ژاپن دارای مشکلات خاص خود هستند که باید آن را برطرف کنند. در اروپا تقاضا برای مس تا حدی تحت تاثیر جابه‌جایی بعضی از این صنایع به مناطق کم‌هزینه‌تر قرار گرفته است. اما علائم حاکی از آن است که شاید این روند حتی کاملا معکوس گردد: چین دیگر کشور ارزان و کم هزینه‌ای نیست و جایگزین‌ها می‌توانند زیرساختارهای ضعیفی داشته باشند.
یک مشکل عمده در اروپا از سال 2008 به بعد کمبود اعتبارات برای ساخت واحدهای جدید ذوب مس است. در حال حاضر به دلیل کمبود منابع مالی هر دو مورد ساخت واحدهای جدید و یا بازسازی واحدهای کنونی تصفیه مس با کاهش چشمگیری مواجه شده، اگرچه با وجود اینکه بازار در بسیاری از مناطق ضعیف است، اما بهبودی هم به چشم می‌خورد.
از آنجایی که چین بزرگترین مصرف‌کننده مس در جهان است، به نظر می‌رسد که عرضه و تقاضای آن از وضعیت خوبی برخوردار است، اما تا چه حد بازارهای عمده آن قابل اطمینان هستند؟ چون مس اولین فلزی بود که توسط بشر استخراج شد و طولانی‌ترین دوران رقابت را در مقایسه با سایر فلزات داشته است: از زمانی که عصر برنز جای خود را به عصر آهن داد. امروزه بیشترین کاربرد مس در بخش توزیع برق است که عمری طولانی دارد، اما با پیشرفت فناوری آیا این احتمال وجود دارد که این حجم بالای تقاضای مس بسرعت کاهش یابد؟ بعنوان مثال برای انتقال اطلاعات در مسافت‌های طولانی فیبر نوری و ماهواره‌ها آخرین ابداعات و فناوری‌های پیشرفته بشری محسوب می‌شوند.

کلید هدایت
قابلیت هدایت برق این فلز (پس از نقره دومین فلزی است که قابلیت هدایت برق آن بالاست) عامل مهمی در بخش اعظم کاربردهای آن است. حدود 70 درصد کاربرد مس مربوط می‌شود به قابلیت هدایت برق آن که حدوداً 60 درصد از آن سیم و کابل تولید می‌شود. این رقم آخر قبلاً 55 درصد بود که از پنج سال پیش به دلیل کاهش در بعضی از مصارف غیربرقی (عمدتا لوله‌های آب) افزایش پیدا کرده است، اگرچه مورد آخر هنوز حدود 600 هزار تن در سال مصرف دارد.
مهمترین بازارهای جهانی مفتول مس و کابل عبارتند از توزیع برق و کابل‌های ساختمانی که هر کدام حدود 5/3 میلیون تن مصرف دارند. سیم‌پیچ (برای موتورها و ترانسفورمرها) 3 میلیون تن در سال شامل سیم برای تجهیزات عمومی (مانند لوازم منزل و ماشین‌آلات صنعتی) که چهارمین مورد 5/1 میلیون تن در سال مصرف دارد. در سیم‌کشی خودرو 9/0 میلیون تن در سال مصرف می‌شود و صنایع الکترونیک 7/0 مصرف می‌کند. چند بازار مهم مس (از جمله توزیع برق) در حال حاضر با آلومینیوم رقابت می‌کند که دارای مزیت‌های چگالی پایین‌تر و قیمت‌های پایین‌تری است و نیز قابلیت هدایت کمتری دارد، اما به هر صورت پس از نقره، مس و طلا چهارمین هادی مهم محسوب می‌شود.
در حال حاضر برای توزیع برق هوایی از کابل آلومینیومی به دلایل وزنی و هزینه پایین استفاده می‌شود، اما از هر دو فلز در شبکه‌های توزیع برق زیرزمینی و سایر شبکه‌های برق نیز استفاده می‌شود، بخصوص در شمال آمریکا و اروپا این روش متداول است، اما در چین که دارای بزرگترین پروژه زیربنایی در جهان است؛ غالبا از کابل‌های مسی برای توزیع برق استفاده می‌کنند. این کشور اعلام نمود که امسال 10 درصد به هزینه شبکه برق‌رسانی خود خواهد افزود که به میزان مصرف این فلز در حد قابل‌توجهی افزوده می‌شود. کارشناسان اشاره می‌کنند که در کشورهای در حال توسعه، روند سرمایه‌گذاری در امور زیربنایی تقاضای مس را بیشتر از رشد GDP تقویت می‌کند.
در اروپا شرایط در بخش برق پیچیده‌تر است. کمیسیون، شورا و پارلمان اروپا با مساله کارآمدی انرژی و تغییرات اقلیمی مربوطه در چالش هستند که موضوع یک منازعه تند سیاسی است. تقاضای مس اروپا در آینده کاملا به سیاستگذاری انرژی و اقلیمی بستگی خواهد داشت. اگر استانداردهای کارآمدی برای توزیع برق و تجهیزاتی مانند موتورها، ترانسفورمرها به کار گرفته شود، این استانداردها به نفع بازار مس خواهد بود، چون قابلیت هدایت برق آن بالاست و افت انرژی آن نیز پایین‌تر است.
تحلیلگران بیان می‌کنند که ابداع گاز ارزان از طریق شکستن در حد قابل‌توجهی چهره صنعتی در آمریکا را تغییر داده است، اما آینده شکستن گاز در اروپا هنوز بسیار نامشخص است، در حالی‌که بحث بر سر سیاست‌های انرژی هنوز وجود دارد. نگرانی بالای صنعت مس اروپا که نسبتا انرژی‌بر است، این است که باید با سایر مناطق از نظر قیمت‌های انرژی رقابتی بماند. به کاربرد انرژی‌های قابل بازیافت مانند انرژی‌های باد و خورشید نیز در اروپا و سایر مناطق افزوده می‌شود و این فناوری‌ها دارای مصرف مس بالایی بر حسب مگاوات هستند.؟؟؟؟؟؟؟
شاید قابل ذکر است که بگوییم سرانجام اروپا به اهمیت بخش صنعتی خود واقف شده و در نظر دارد نقش خود را در GDP قاره افزایش دهد. در پایان سال 2012 این صنعت 7/15 درصد به GDP اتحادیه اروپا کمک کرد و هدف جامعه اروپا افزایش این رقم به 20 درصد تا سال 2020 است. هنوز مشخص نیست که چگونه این کار انجام خواهد شد، اما به هر صورت هرگونه انگیزه‌ای برای جان تازه بخشیدن به صنعت اروپا بدون شک به افزایش تقاضای مس منتهی خواهد شد.
در صورتی که توزیع برق که می‌تواند توسط سیم آلومینیومی یا مسی انجام شود، تولید سیم جهت مصرف در ساختمان‌ها دژ محکمی برای مس در مناطق متعددی از جمله اتحادیه اروپا است. تحلیلگران می‌گویند که صنعت ساختمانی برای رعایت ایمنی و قابلیت اطمینان محافظه‌کارانه عمل می‌کند. در بعضی از کشورها سیم آلومینیومی برای مصارف ساختمانی تولید و به بازار عرضه می‌شود، اگرچه باید یک سیستم دقیق‌تر حفظ و نگهداری برقرار شود.

رقابت سیم ساختمانی
به هر صورت کابل‌های برق آلومینیومی پیشرفته براساس آلیاژهای سری 8000 در سال 1972 در سطح تجاری در آمریکا وارد بازار شد و بنابراین دارای 40 سال سابقه کاربرد دارد. صنعت آلومینیوم تاکید می‌کند که یک کیلو آلومینیوم معادل 2 کیلو مس دارای ظرفیت انتقال جریان است.
در آخرین ارقام مربوط به سال 2012 آمریکا، تقاضا برای سیم و کابل آلومینیوم با پوشش عایق‌بندی شده 378 میلیون پوند یا 171461 تن است. (این طبقه‌بندی کاربردهای دامنه کوتاه ولتاژ پایین‌تر را پوشش می‌دهد، اما سیم‌پیچ برق را نیز دربر می‌گیرد). در همان سال تقاضا برای کابل هادی هوایی با ولتاژ بالا 467 میلیون پوند یا 211831 تن بود.
قبل از بحران اقتصادی سال 2008 تقاضای آمریکا برای سیم یا کابل عایق‌دار و با پوشش در سال 2006 به اوج 561 میلیون پوند یا 254470 تن رسید.
در بخش دیگری از صنعت برق، بخش مهم سیم‌پیچ‌ها برای موتورها و ترانسفورمرها که در قلمرو مس قرار دارد، حدودا 90 درصد بازار جهانی آن را پوشش می‌دهد. از آنجایی که دستگاه‌هایی که از سیم آلومینیومی استفاده می‌کنند فشردگی کمتری دارند تا حدی در این تجهیزات از مس استفاده نمی‌شود مگر فقط در دستگاه‌های کوچک.
کابل‌های اطلاعاتی یا مخابراتی عرصه‌ای است که در آنجا قبلا جابه‌جایی مس اتفاق افتاده است. سابقا شبکه‌های مخابراتی بیرونی بین ساختمان‌ها تنها و بزرگترین مصرف‌کننده مس محسوب می‌شوند، اما فناوری‌های جدیدتر مانند فیبر نوری این بازار جهانی را به 400 ـ 350 هزار تن در سال کاهش داده است. به این رقم می‌توان 250 ـ 200 تن در سال شبکه مخابراتی داخل ساختمان و سایر کابل‌های اطلاعاتی در داخل تجهیزات را نیز اضافه کرد که جمع آن را به حدود 750 هزار تن در سال کابل مسی اطلاعاتی می‌رساند.
بخش اعظم کابل اطلاعاتی بیرونی را قبلا تبدیل کرده، اما مجموعه‌ای از پیشرفت‌های فناوری مانند G.fast که امکان انتقال اطلاعات با سرعت بالا از طریق کابل مسی موجود در مسافت‌های کوتاه‌تر را میسر ساخته، این امکان را می‌دهد که مخابرات داخل ساختمانی برای این فلز همنچنان بازار مطمئنی باقی بماند بخصوص اینکه هزینه تبدیل منازل یا سایر ساختمان‌ها به فیبر نوری برای مالک بسیار بالاست. G.Fast که آخرین دستاورد است، امکان دستیابی سریع IGbps را از طریق خطوط مسی تلفن امکان‌پذیر می‌سازد.
کاربرد دیگر برقی آن در خودروهاست که پیچیدگی الکترونیکی خودروها را افزایش می‌دهد و می‌توان به موتورهای هیبریدی و کاملا الکترونیکی اشاره کرد که تقاضا برای سیم را بالا برده است. این موتورها نیازمند سیم‌های ظریف‌تر هستند که به احتمال بیشتری سیم‌های مسی خواهد بود، چون باید در شرایطی مانند حرارت و ارتعاش در استحکام بالایی برخوردار باشد.
به هر صورت چگالی پایین آلومینیوم یک محرک عمده در یک بخش است که سبک بودن از نظر وزنی برای کارآمدی سوخت از اهداف اولیه آن محسوب می‌شود.
این احتمال وجود دارد که باعث شود مصرف آلومینیوم برای کابل باتری اصلی افزایش پیدا کند بخصوص در جایی که باتری دور از موتور قرار گرفته باشد. به هر صورت کارشناسان معتقدند که در ساخت کابل‌های خوشه‌ای اصلی که ساختار آن بسیار پیچیده و مهم است احتمالا از مس استفاده خواهد شد تا قابلیت اطمینان و فشردگی آن تضمین شود، چون مس در شرایط خوردو استحکام و قابلیت اطمینان بیشتری دارد، اما باید رشد و تکامل پیدا کند تا مواد رقیب جایگزین آن نشوند. پس باید مواد نازکتری با همان مشخصات مس تولید شود.
اما کاربردهای مهم غیربرقی مس در ایستگاه‌های حرارتی، تهویه و تهویه مطبوع یا دستگاه‌های (HVAC) است که براساس لوله‌های آلومینیومی ارزان‌تر بوده و سهمی از بازار را گرفته است، اما مس با سیستم مایکرو گروو مواجه شده که مشخصه آن لوله‌های با قطر کوچکتر، مصرف کمتر مواد، فشردگی بیشتر و ضریب انتقال حرارتی بالاتر بعلاوه مصرف کمتر خنک‌کننده است. در حقیقت سیستم مایکروگروو مسی فناوری سیم‌پیچ با قطر کوچک برای سیستم‌های مدرن تهویه مطبوع و سردخانه است.

بهبود کیفیت هوا
معمولا لوله‌های مسی در HVAC (سیستم حرارتی، تهویه وایرکاندیش) با پره‌های آلومینیومی ترکیب می‌شوند، اما در حال حاضر این ضرورت ایجاد شده تا در بازار رو به رشد آنرا با پره مسی ترکیب کنند، چون ویژگی دیگر مس این است که می‌تواند به‌طور فزاینده‌ای در آینده مهم باشد خواص ضدمیکروبی آن است. دستگاه‌های ایرکاندیشن تمام مسی می‌توانند باکتری، قارچ و سایر میکروب‌ها را کشته و بنابراین کیفیت هوا را بهبود بخشیده و آن را بهداشتی نگه دارد.
تولیدکننده بزرگ چینی چیگو اولین تهویه مطبوع مسی ضدمیکروبی در جهان را در اواخر 2010 با همکاری ICA راه‌اندازی کرد. بعضی از تولیدکنندگان HVAC دوباره به مس روی آورده‌اند. ما بندرت این حالت را می‌دیدیم اما این اتفاق افتاد. کارخانه فرانسوی Hydronic اولین دستگاه تهویه هوای مسی ضدمیکروبی را در اواخر 2011 در اروپا تولید کرد که هدف آن بهبود کیفیت هوا در بیمارستان و سایر نهادها بود. اگر به بازارهای جدید احتمالی مس نگاهی بیندازیم، بخش ضدمیکروبی آن دارای کاربرد وسیعی خواهد بود. در این زمینه بیشترین تحقیق و توسعه صورت پذیرفته است و چندین شرکت در حال حاضر محصولات خود را مانند صفحات لمسی و دستگیره‌های با آلیاژهای مس ضدباکتری به بازار عرضه می‌کنند. از این تعداد حدود 350 مورد توسط آژانس حفاظت محیط‌زیست آمریکا برای این کاربرد مورد تایید قرار گرفته است.
تحلیلگران هشدار می‌دهند که هنوز این کاربرد منتج به مصرف یک میلیون تن مس نمی‌شود، اما پیشرفت خوبی خواهد بود که اگر شاهد یک بازار 10 هزار تنی در پنج سال آتی برای سطوح مسی که مرتبا لمس می‌شوند، باشیم. پیشرفت کار آهسته است، اما باید هم بازار را توسعه دهیم و کل زنجیره عرضه را متقاعد کنیم. باید ذهن آرشیتکت‌ها را روشن کنیم. هنوز روزهای نخستین را .در این عرصه آغاز کرده‌ایم.
در حال حاضر، فناوری سطوح مسی لمسی ضدباکتری در بیمارستانی در بلژیک، یک شرکت داروئی در آفریقای‌جنوبی و در سیستم حمل و نقل عمومی در شیلی به کار گرفته شده است.
کاربرد نهایی دیگر مس در پنج‌سال گذشته ظهور کرده است که قفس‌های کشت آبی استت. برای جلوگیری از اصراف صید ماهی در اقیانوس‌ها و عرضه پروتئین برای جمعیت رو به رشد جهان، پرورش ماهی احتمالا در جهان توسعه پیدا خواهد کرد. قفس‌ها یا توری‌های آلیاژس مس دارای مزیت‌های حیاتی نسبت به پلاستیک‌ها می‌باشند: این قفس‌ها یا توری‌ها در مقابل توفان‌ها با دوام‌تر بوده و توسط موجودات دریایی کثیف نمی‌شوند و در عین حال میکروب‌هایی را که به ماهی صدمه می‌زنند از بین می‌برند.
در این زمینه در چند کشور مانند شیلی، نروژ، اسکاتلند، چین، آفریقای‌جنوبی، ترکیه، کانادا و کره‌جنوبی مطالعه و بررسی صورت می‌پذیرد. گزارش شده است که چین حدودا یک میلیون قفس را در سواحل خود در محل پرورش ماهی به کار گرفته است. چنین قفس‌های اصولی هر کدام می‌تواند دارای حدودا 30 تن آلیاژ مس باشد. پیش‌بینی می‌شود که پتانسیل بازار تا سال 2016 به 12 هزار تن آلیاژ مس در سال برسد که چین بالغ بر 40 درصد آن را به خود اختصاص خواهد داد.
اگر مجددا نگاهی به بخش برق بیندازیم، می‌بینیم که مس دارای یک بازار رو به رشد در موتورهای القائی AC است که از روتورهای مسی به جای آلومینیومی استفاده می‌شود. این کار می‌تواند کارآمدی روتور را چند دهم درصد افزایش دهد و گفته می‌شود که این کاربرد در حال گسترش است. اگر فقط 5 درصد موتورهای کنونی تعمیر شوند یا رتورهای مسی بازسازی شوند، باعث می‌شود که 40 هزار تن درسال 2016 تقاضا برای مس افزایش پیدا کند.

تهدید کربن
همیشه در کنار فرصت‌ها تهدیداتی هم برای تقاضا از طرف فناوری‌های نوظهور وجود دارد. یکی از جالب‌ترین تهدیدات ایجاد کربن‌های نانوتیوب برای کابل‌های برق است. پروژه‌ای تحت عنوان "اولتراوایر| (ماوراء سیم) درخصوص تشکیل کربن‌های نانوتیوب در یک ماتریکس مس مطالعه می‌شود که می‌تواند قابلیت هدایت مس را به دو برابر افزایش دهد.
اما نانوتیوب‌ها مجبور نیستند که از مس استفاده کنند و محققان آمریکایی اخیرا کابل‌های کربنی نانوتیوب ساخته‌اند که می‌تواند در حد سیم‌های مسی (حدود یکصد هزار آمپر در هر سانتیمترمربع) جریان برق را انتقال دهد و در عین حال دارای وزن سبک‌تر و افت انرژی کمتری است. کاربردهای تجاری آن در آینده افزایش خواهد داشت و می‌بایست مشخص شود که آیا می‌تواند اقتصادی باشد و یا اینکه بتواند مشابه الگوی ابرهادی‌ها عمل کند. ابرهادی‌ها دارای چندین کاربرد اختصاصی هستند، اما کاربردهای گسترده روزانه آن غیرعملی است.
در نهایت نمی‌توان به آسانی و به دقت توازن سود و زیان آن را در آینده پیش‌بینی کرد، اما می‌توان به صحت بیان کرد که اگر کشورهای در حال توسعه به توسعه خود ادامه دهند. بدین مفهوم خواهد بود که به امکانات زیربنایی بیشتری نیاز بوده و باید خودرو ایرکاندیش و یخچال بیشتری فروخته شود و احتمالا تقاضای بیشتر مس در آینده قابل پیش‌بینی است. ما همیشه شاهد تهدیدات جایگزین هستیم که باید این تهدیدات را به فرصت تبدیل کرده و صنعت را هوشیار نگهداشته و پیشرفت بیشتر در فناوری مس را تضمین کنیم.