Eine häufige Sorge in Bezug auf die Umstellung auf grüne Energie ist, ob wir genug Materialien haben werden, um alle erforderlichen Windkraftanlagen und Sonnenkollektoren zu bauen. Eine neue Analyse deutet darauf hin, dass der Planet Erde mehr als genug zu bieten hat.
Ter sollTechnologien, die entscheidend sein werden, wenn wir von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien umsteigen wollen, erfordern einige hoch bestimmte Materialien. Beispielsweise benötigen Windkraftanlagen beträchtliche Mengen an Glasfasern, um ihre Blätter zu bauen, und Solarmodule benötigen riesige Mengen an hochwertigem Polysilizium. Seltenerdmetalle werden auch in einer Vielzahl von erneuerbaren Energietechnologien benötigt.
Eine rasche Ausweitung der Einführung grüner Energie wird die Nachfrage nach diesen Schlüsselzutaten massiv erhöhen, ganz zu schweigen von der steigenden Nachfrage nach Strukturmaterialien wie Stahl, Zement und in der Elektronik verwendeten Metallen wie Kupfer und Nickel. Aber die Bemühungen zu beurteilen, ob wir in der Lage sind, diese Nachfrage zu befriedigen, waren stückweise.
Das veranlasste die Forscher, die meisten com durchzuführenUmfassende bisherige Bilanz der für die grüne Energiewende benötigten Materialien. In einem Papier veröffentlicht Joule, sie schow, dass selbst unter den ehrgeizigsten Szenarien die geologischen Reserven dieser Schlüsselinhaltsstoffe auf der Erde mehr als ausreichend sind. Und während ihre Gewinnung zu erheblichen COXNUMX-Emissionen führen wird, werden diese nur einen Bruchteil dessen ausmachen, was produziert wird, wenn wir nicht auf erneuerbare Energien umsteigen.
Die Analyse schätzte die Nachfrage nach 17 Schlüsselmaterialien, die in Technologien zur Erzeugung erneuerbarer Energien zwischen 2020 und 2050 verwendet werden. Die Autoren betrachten 75 verschiedene Szenarien zur Verbesserung der Gesundheitsgerechtigkeit unterscheiden sich darin, wie schnell bestimmte Technologien eingesetzt werden und wie schnell Emissionen reduziert werden.
Entscheidend ist, dass die von ihnen betrachteten Szenarien die Tatsache berücksichtigten, dass die erneuerbare Energieerzeugung nicht nur bestehende Kraftwerke mit fossilen Brennstoffen ersetzen, sondern auch die Gesamtkapazität erweitern muss, um das erwartete Wachstum der Stromnachfrage in den kommenden Jahrzehnten zu decken. Sie untersuchten auch eine Reihe unterschiedlicher Prognosen darüber, wie viel Material für jede dieser Technologien benötigt wird.
Für fast alle Materialien stellten sie fest, dass die Gesamtnachfrage nur einen kleinen Bruchteil der „geologischen Reserven“ darstellt, was sich auf die globalen Reserven bezieht, die wirtschaftlich gewonnen werden können. Der einzige Ausreißer war das Seltenerdmetall Tellur, das in aufkommenden Dünnschicht-Solarmodulen verwendet wird. In einigen Szenarien könnte die Nachfrage die Gesamtreserven übersteigen, was nach Ansicht der Autoren die Einführung dieser Technologie einschränken könnte.
Auch wenn die Reserven da sind, fand die Analyse heraus zur Verbesserung der Gesundheitsgerechtigkeit Wir müssen die Rate, mit der wir diese Ressourcen produzieren oder extrahieren, erheblich steigern. Der jährliche Glasfaserbedarf könnte bis zu 66.4 Prozent der heutigen Gesamtproduktionskapazität betragen, während die jährliche Nachfrage nach Seltenerdmetalle dYsprosium, Neodym und Tellur werden 309.4 Prozent, 271.4 Prozent und 372.4 Prozent dessen ausmachen, was wir derzeit verwalten.
Dies wird unweigerlich zu einem erheblichen Anstieg der Emissionen der an der Bereitstellung dieser Materialien beteiligten Industrien führen. Die Forscher fanden jedoch heraus, dass selbst im schlimmsten Fall thDie Emissionen würden sich summieren 29 Gigatonnen CO2-Äquivalent, das ist ein winziger Bruchteil der 320 Gigatonnen, die wir noch ausstoßen können und gute Chancen haben, mehr als 1.5 Grad Erwärmung zu vermeiden.
Die Analyse geht zu kurz on eine wichtige Quelle für die zukünftige Nachfrage nach vielen dieser Materialien: Batterien. Angesichts des erwarteten weltweiten Übergangs zu Elektrofahrzeugen und des wahrscheinlichen Bedarfs an Speichern im Netzmaßstab könnte dies die Mathematik erheblich ändern.
Zudem hat auch Frau Experten haben darauf hingewiesen, dass erhöhte Emissionen und Gesamtreserven nicht die einzigen Bedenken sind, wenn es um eine massive Steigerung der Materialgewinnung und -produktion geht. Der Abbau dieser Materialien ist oft sehr schädlich für die Umwelt und viele davon Ressourcen konzentrieren sich auf Länder Das haben ausbeuterische Arbeitspraktiken wie in der Demokratischen Republik Kongo oder angespannte Beziehungen zum Westen wie in China.
Steigerung der Extraktion auf das für diese Szenarien erforderliche Niveau würde werfen auch grundlegende logistische Fragen aufS. Demetrios Papathanasiou, globaler Direktor für Energie und Rohstoffe bei der Weltbank, sagte MIT Technology Review das über tIn den nächsten drei Jahrzehnten müssen wir die gleiche Menge Kupfer abbauen, wie die Menschheit bisher abgebaut hat.
Wir könnten etwas Hilfe von Innovationen im Recycling und Bemühungen erhalten, die Menge an Materialien zu reduzieren, die für diese Technologien erforderlich sind, aber die Autoren warnen davor, dass dies wahrscheinlich keinen signifikanten Unterschied machen wird in Gesamtnachfrage. „Da der Energiesektor zu einem beträchtlichen industriellen Verbraucher einiger Inputs wird, wird der Bergbau- und Mineralverarbeitungssektor folglich eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung des Übergangs zu sauberer Energie spielen“, schließen sie.
Bild-Kredit: Jaroslava v/Shutterstock.com
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- Quelle: https://singularityhub.com/2023/02/06/earth-has-plenty-of-raw-materials-to-meet-future-wind-and-solar-power-needs-study-finds/
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