Zephyrnet-logo

De aarde heeft voldoende grondstoffen om te voldoen aan de toekomstige behoeften aan wind- en zonne-energie, zo blijkt uit onderzoek

Datum:

Een algemene zorg over de groene energietransitie is of we genoeg materialen zullen hebben om alle windturbines en zonnepanelen te bouwen die nodig zijn. Een nieuwe analyse suggereert dat planeet Aarde meer dan genoeg te bieden heeft.

Thij ttechnologieën die cruciaal zullen zijn als we willen overschakelen van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energie, hebben wat nodig zeer specifieke materialen. Windturbines hebben bijvoorbeeld aanzienlijke hoeveelheden glasvezel nodig om hun wieken te bouwen, en zonnepanelen hebben enorme hoeveelheden hoogwaardig polysilicium nodig. Zeldzame aardmetalen zijn ook nodig in een breed scala van hernieuwbare energietechnologieën.

Een snelle uitbreiding van de uitrol van groene energie zal de vraag naar deze belangrijke ingrediënten enorm doen toenemen, om nog maar te zwijgen van de toenemende eisen voor structurele materialen zoals staal, cement en gewone metalen die worden gebruikt in elektronica zoals koper en nikkel. Maar pogingen om te beoordelen of we de capaciteit hebben om aan die vraag te voldoen, zijn fragmentarisch geweest.

Dat zette onderzoekers ertoe aan om de meeste com uit te voerenalomvattend overzicht tot nu toe van de materialen die nodig zijn voor de groene energietransitie. In een krant gepubliceerd joule, zij schdat zelfs onder de meest ambitieuze scenario's de geologische reserves van deze sleutelingrediënten op aarde meer dan voldoende zijn. En terwijl het winnen ervan zal resulteren in aanzienlijke koolstofemissies, zal dit een fractie zijn van wat er zal worden geproduceerd als we niet overschakelen op hernieuwbare energie.

De analyse schatte de vraag naar 17 belangrijke materialen die worden gebruikt in technologie voor het opwekken van hernieuwbare energie tussen 2020 en 2050. De auteurs beschouwen 75 verschillende scenario's dat verschillen in hoe snel bepaalde technologieën worden ingezet en de snelheid waarmee emissies worden verminderd.

Cruciaal was dat de scenario's die ze overwogen rekening hielden met het feit dat hernieuwbare opwekking niet alleen de bestaande fossiele brandstofcentrales zal moeten vervangen, maar ook de totale capaciteit moet uitbreiden om te voldoen aan de verwachte groei van de vraag naar elektriciteit in de komende decennia. Ze keken ook naar een reeks verschillende projecties over hoeveel materiaal nodig zal zijn voor elk van deze technologieën.

Voor bijna alle materialen ontdekten ze dat de totale vraag slechts een kleine fractie vertegenwoordigde van de 'geologische reserves', wat verwijst naar wereldwijde reserves die economisch kunnen worden teruggewonnen. De enige uitbijter was het zeldzame aardmetaal tellurium, dat wordt gebruikt in opkomende dunne-film zonnepanelen. In sommige scenario's zou de vraag groter kunnen zijn dan de totale reserves, wat volgens de auteurs de uitrol van deze technologie zou kunnen beperken.

Maar zelfs als de reserves er zijn, blijkt uit de analyse dat we zullen de snelheid waarmee we deze hulpbronnen produceren of ontginnen aanzienlijk moeten verhogen. De jaarlijkse behoefte aan glasvezel kan oplopen tot 66.4 procent van de huidige totale productiecapaciteit, terwijl de jaarlijkse vraag naar de zeldzame aardmetalen dysprosium, neodymium en tellurium zullen 309.4 procent, 271.4 procent en 372.4 procent zijn van wat we momenteel beheren.

Dit zal onvermijdelijk leiden tot een aanzienlijke stijging van de emissies van de industrieën die betrokken zijn bij de levering van deze materialen. De onderzoekers ontdekten echter dat zelfs in het ergste geval the emissies zouden totaal zijn 29 gigaton CO2-equivalent, wat een kleine fractie is van de 320 gigaton die we nog kunnen uitstoten en een goede kans hebben om meer dan 1.5 graad opwarming te vermijden.

De analyse schiet tekort on een belangrijke bron van toekomstige vraag naar veel van deze materialen: batterijen. Gezien de verwachte wereldwijde overgang naar elektrische voertuigen en de waarschijnlijke behoefte aan opslag op netschaal, zou dat de wiskunde aanzienlijk kunnen veranderen.

Daarnaast, experts hebben erop gewezen dat verhoogde emissies en totale reserves niet de enige zorg zijn als het gaat om een ​​enorme toename van materiaalwinning en productie. Het ontginnen van deze materialen is vaak zeer schadelijk voor het milieu, en veel van deze hulpbronnen zijn geconcentreerd in landen die moeten uitbuitende arbeidspraktijken, zoals de Democratische Republiek Congo, of gespannen relaties met het Westen, zoals China.

Het verhogen van de extractie tot de niveaus vereist door deze scenario's zou stellen ook een fundamentele logistieke kwestie aan de ordeS. Demetrios Papathanasiou, global director voor energie en extractieven bij de Wereldbank, vertelde MIT Technology Review dat over te komende drie decennia zullen we dezelfde hoeveelheid koper moeten delven als de mensheid tot nu toe heeft gedolven.

We kunnen wat hulp krijgen van innovaties op het gebied van recycling en inspanningen om de hoeveelheid materialen die nodig zijn voor deze technologieën te verminderen, maar de auteurs waarschuwen dat dit waarschijnlijk geen significant verschil zal maken. in totale vraag. "Nu de energiesector een aanzienlijke industriële consument van sommige inputs wordt, zal de mijnbouw- en mineraalverwerkingssector bijgevolg een cruciale rol spelen bij het ondersteunen van de overgang naar schone energie", concluderen ze.

Krediet van het beeld: Jaroslava V/Shutterstock.com

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img