Çalışma: Dünyayı yenilenebilir enerji ile güçlendirmeye yetecek kadar ham madde
2015 Paris Anlaşmasında, dünya liderleri küresel ısınmayı 1,5 santigrat derecenin altında sınırlama hedefi belirlediler. Bu hedefe ulaşmak için – eğer mümkünse – dünyaya yenilenebilir enerji sağlamak için yeni altyapıya ihtiyaç var. İyi haber: Joule dergisinde yayınlanan yeni bir araştırma, en iddialı senaryolarda bile, dünyanın bu geçiş için yeterli alüminyum ve nadir toprak metalleri gibi malzemelere sahip olduğunu söylüyor. Ve bu malzemelerin çıkarılması ve işlenmesi, dünyayı uluslararası hedeflerin ötesinde ısıtmaya yetecek kadar emisyon üretmeyecektir.
Ancak bu güzel haberde bir sorun var. Yenilenebilir enerji altyapısını inşa etmek için ihtiyaç duyduğumuz malzemelere teknik olarak yeterince sahip olduğumuz doğru. Ancak bu malzemelerin fiilen çıkarılması ve işlenmesi, özellikle çevresel zarar ve insan hakları ihlalleri açısından zorlu bir iştir.
İklim hedeflerini karşılamaya yönelik malzeme gereksinimlerini daha iyi anlamak için California, Oakland’daki Breakthrough Institute çevre araştırma merkezindeki uzmanlar, sürdürülebilir elektrik üretimi için gereken en önemli 17 malzemeyi inceledi. Düşük karbonlu altyapı inşa etmek için gereken bu maddelerin her birinin miktarını tahmin ettiler ve bunu, bu kaynakların (veya bunları üretmek için gereken ham maddelerin) ne kadarının jeolojik rezervlerde bulunduğuna dair tahminlerle karşılaştırdılar. Bunlar, ekonomik olarak çıkarılabilen dünyadaki tüm malzemeleri içerir.
Sürdürülebilir altyapı için malzeme gereksinimleri
Çoğu teknoloji için alüminyum, beton ve çelik gibi bazı dökme ürünler gereklidir. Ancak diğerleri de özel malzemeler gerektirir. Örneğin, güneş panelleri polisilikon gerektirir ve rüzgar türbinleri kanatları için cam elyafı ve motorları için nadir toprak metalleri gerektirir.
Malzeme gereksinimleri, ne tür bir yeni altyapı inşa ettiğimize ve onu ne kadar hızlı inşa ettiğimize bağlıdır. En iddialı iklim değişikliği hafifletme senaryolarında, 2050 yılına kadar enerji altyapısı için yaklaşık iki milyar ton çelik ve 1,3 milyar ton betona ihtiyaç duyulabilir.
Her ikisi de rüzgar türbini mıknatıslarında kullanılan nadir toprak metalleri olan disprosyum ve neodimyum üretiminin önümüzdeki yıllarda dört katına çıkması bekleniyor. Küresel pazarın 2050 yılına kadar %150 büyüyeceği tahmin edildiğinden, güneş enerjisi dereceli polisilikon, ticareti yoğun bir şekilde yapılan diğer bir emtia olacaktır.
Breakthrough Enstitüsü’nde İklim ve Enerji ekiplerinin eş başkanı Seaver Wang, ekibin incelediği her senaryo için, küresel ısınmayı 1,5 santigrat derecenin altında tutmak için gereken malzemelerin dünyanın jeolojik rezervlerinin “yalnızca bir kısmını” temsil ettiğini söylüyor. çalışmanın yazarlarından biridir.
Shenzhen, Yantian limanı
(Resim: zhangyang13576997233 / Shutterstock.com)
Son birkaç ay, kaynak bağımlılığının yüksek bir bedeli olduğunu acı bir şekilde gösterdi. Ancak çark yine de geri döndürülebilir mi? Öyleyse tedarik durumuna bir göz atalım. Avrupa’ya stratejik olarak önemli hammaddelerin ne ölçüde sağlanabileceğini ve bunun endüstri için ne anlama geldiğini, hammaddeler üzerine bir dizi makale ile keşfetmek istiyoruz.
Fosil yakıtları azaltın
Bu rezervlerin kullanılmasının sonuçları vardır. Araştırmacılar, bu kilit malzemelerin çıkarılmasından ve işlenmesinden kaynaklanan emisyonların, 2050 yılına kadar toplam 29 gigaton karbondioksit olabileceğini ve bunların çoğu, zaten en büyük yayan endüstrilerden bazıları olan polisilikon, çelik ve çimentodan geldiğini buldu.
Araştırmacılar, bu malzemelerin çıkarılmasından ve işlenmesinden kaynaklanan toplam emisyonların önemli olmasına rağmen, önümüzdeki 30 yıl içinde fosil yakıtlardan kaynaklanan küresel emisyonların bir yıldan daha azını oluşturacağını tahmin ediyor. Wang, bu ilk emisyon maliyetinin, fosil yakıtların yerini alan temiz enerji teknolojilerinden elde edilen tasarruflarla fazlasıyla dengeleneceğini söylüyor. Çelik ve çimento gibi ağır endüstrilerden kaynaklanan emisyonların azaltılmasındaki ilerleme, yenilenebilir enerji altyapısı inşa etmenin iklim üzerindeki etkisinin azaltılmasına da yardımcı olabilir.
Ancak çalışma için ekip yalnızca elektrik üreten teknolojilere odaklandı. Elektrikli araç pilleri veya şebeke depolaması gibi elektriği depolamak ve kullanmak için gereken tüm malzemeleri hesaba katmaz.
Pil malzemelerine olan talebin 2050 yılına kadar önemli ölçüde artması bekleniyor. Dünya Bankası tarafından 2020 yılında yapılan bir araştırmaya göre, elektrikli arabalara yönelik öngörülen talebi karşılamak için yıllık grafit, lityum ve kobalt üretiminin 2018 yılına kıyasla %450’den fazla artırılması gerekiyor. ve ızgara depolama. Ancak batarya malzemelerine bakıldığında bile temel sonucun aynı olduğunu söylüyor Wang: Dünyanın temiz enerji altyapısı için gerekli malzeme stokları en zorlu senaryolar için bile yeterli.
Hammaddeleri topraktan kim alıyor?
Zor kısım onları yerden kaldırmak olacak. Özellikle piller için gerekli olan bazı malzemelerin üretimini artırmak, sosyal ve çevresel zorluklar doğuracaktır. Dünya Bankası enerji ve kaynak çıkarma direktörü Demetrios Papathanasiou, “İnsanlar madencilikte olması gerekenleri hafife alıyor” diyor.
Madenciliğin binlerce yıl önce başlamasından bu yana dünya çapında yaklaşık 700 milyon ton bakır çıkarıldı. Papathanasiou, yalnızca önümüzdeki otuz yıl içinde, iklim hedeflerine ulaşmak için 700 milyon ton daha çıkarılması gerekeceğini söylüyor. Sorun şu ki, fosil yakıtlar veya yenilenebilir enerji için madencilik önemli çevresel hasara neden olabilir. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri’nin batısında, bakır ve lityum gibi madenler için önerilen madenler, yerli halkları topraklarından çıkarmaya zorlayabilir ve çevreyi kirletebilir.
Ve sonra tüm materyalleri kimin finanse etmesi gerektiği sorusu var. Bazı durumlarda hammaddelerin işçiler tarafından haksız veya sömürücü çalışma koşullarında çıkarıldığı bilinmektedir. Çocuk işçi çalıştırmayı yasaklama çabalarına rağmen, Demokratik Kongo Cumhuriyeti’nde kobalt madenciliğinde hala yaygındır. Ve Çin’de polisilikon işlemenin zorla çalıştırma olduğundan şüpheleniliyor.
Papathanasiou, insanlara veya çevreye zarar vermeden temiz bir gelecek için gerekli malzemeleri nasıl çıkarabileceğimize inanıyor ve bu, enerji geçişinin ana odak noktası olmalı. “İhtiyacımız olan malzemeyi sürdürülebilir bir şekilde bize sağlayan çözümler bulmamız gerekiyor ve zaman çok kısa.”
(jle)
Haberin Sonu