Υπάρχουν αρκετά μέταλλα για να αντικαταστήσουν τα ορυκτά καύσιμα;

Disclaimer: Απαγορεύεται η αναδημοσίευση, αναπαραγωγή, ολική, μερική ή περιληπτική ή κατά παράφραση ή διασκευή ή απόδοση του περιεχομένου του παρόντος διαδικτυακού τόπου με οποιονδήποτε τρόπο, χωρίς αναφορά στο RAWMATHUB.GR (με ενεργό link) ή χωρίς την προηγούμενη γραπτή άδεια του RAWMATHUB.GR. 

Τα ορυκτά καύσιμα, όπως όλοι γνωρίζουμε, πρέπει να καταργηθούν σταδιακά για δύο λόγους. Πρώτον, το πετρέλαιο είναι ένα πεπερασμένο αγαθό. Εν καιρώ, θα τελειώσει. Δεύτερον, οι εκπομπές ρύπων, όπως το CO₂, που σχετίζονται με τα ορυκτά καύσιμα επηρρεάζουν το κλίμα.

Ωστόσο, μια πρόσφατη μελέτη καταδεικνύει τη δυσκολία της προοπτικής της σταδιακής κατάργησης των ορυκτών καυσίμων υπέρ των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Πιο συγκεκριμένα, η σταδιακή κατάργηση των ορυκτών καυσίμων μέχρι τα μέσα του αιώνα φαίνεται να είναι μία σχεδόν άλυτη εξίσωση. Όλα έχουν να κάνουν με τις ποσότητες ορυκτών - και συνεπαγόμενα μετάλλων - που μπορεί να προσφέρει ο πλανήτης μας. Και από ό,τι διαφαίνεται, αυτές οι ποσότητες δεν είναι αρκετές.

Ο Simon Michaux, PhD, από το Geological Survey of Finland (GTK), προχώρησε σε μια λεπτομερή μελέτη για το τι απαιτείται για τη σταδιακή κατάργηση των ορυκτών καυσίμων υπέρ των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και κατέληξε: «Η ποσότητα μετάλλου που απαιτείται για να κατασκευαστεί μόνο μία γενιά τεχνολογικών μονάδων ΑΠΕ για την αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων, είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι πιστεύαμε αρχικά. Η τρέχουσα εξορυκτική παραγωγή αυτών των μετάλλων δεν είναι καν κοντά στην κάλυψη της ζήτησης. Τα γνωστά αποθέματα ορυκτών δεν επαρκούν επίσης σε ποσότητα. Το πιο ανησυχητικό είναι ο χαλκός, ως ένα από τα μέταλλα σε σημαντική έλλειψη. Η έρευνα για νέες αποθέσεις ορυκτών που θα καλύψουν τους απαιτούμενους όγκους, θα είναι δύσκολη και χρονοβόρα».

Οι ελλείψεις σε ορυκτά και μέταλλα, τα οποία απαιτούνται για να τροφοδοτήσουν τα γιγαεργοστάσια που παράγουν υλικά για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών σε ένα κόσμο χωρίς ορυκτά καύσιμα, φαίνεται να είναι ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα όλων των εποχών.

Ο Michaux διερεύνησε και ανέλυσε την τρέχουσα κατάσταση του στόλου των οχημάτων που βασίζονται σε κινητήρες εσωτερικής καύσης όπως αυτοκίνητα, φορτηγά, τρένα, θαλάσσιες και αεροπορικές μεταφορες στις ΗΠΑ, την Ευρώπη και την Κίνα, αποκτώντας πρόσβαση σε βάσεις δεδομένων για τη συλλογή πληροφοριών ως σημείο εκκίνησης για τη μελέτη.

Οι υπολογισμοί του Michaux για το τι απαιτείται για τη σταδιακή κατάργηση των ορυκτών καυσίμων χρησιμοποιούν ως σημείο εκκίνησης το 2018 με το 84,5% της πρωτογενούς ενέργειας να εξακολουθεί να βασίζεται σε ορυκτά καύσιμα και λιγότερο από το 1% του παγκόσμιου στόλου οχημάτων να βασίζεται στην ηλεκτροκίνηση. Ως εκ τούτου, η πρώτη γενιά ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μόλις τώρα καθίσταται εμπορική, πράγμα που σημαίνει ότι δε θα υπάρχει διαθεσιμότητα ανακύκλωσης των υλικών παραγωγής για κάποιο χρονικό διάστημα. Η παραγωγή των απαραίτητων μετάλλων θα πρέπει να είναι πρωτογενής και να προέρχεται από την εξόρυξη.

Όταν ο Michaux παρουσίασε βασικές πληροφορίες της μελέτης του σε αναλυτές της Ε.Ε, η έκπληξή τους ήταν εμφανής. Προς απογοήτευσή του, έγινε προφανές ότι οι αναλυτές δεν είχαν συγκεντρώσει τις διάφορες απαιτήσεις σε ορυκτά και μέταλλα για τη σταδιακή κατάργηση των ορυκτών καυσίμων και την αντικατάστασή τους από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Απλά, χρησιμοποιώντας εικασίες, υπέθεσαν ότι τα μέταλλα θα ήταν διαθέσιμα.

Ένα βασικό ζήτημα για την ανάπτυξη των ΑΠΕ είναι η δυνατότητα αποθήκευσης της παραγόμενης ενέργειας, λόγω της ασταθούς παραγωγικής ικανότητας που χαρακτηρίζει την ηλιακή και αιολική ενέργεια. Οι περισσότερες μελέτες υποθέτουν ότι το φυσικό αέριο θα λειτουργήσει ως μέσο αποθήκευσης της πλεονάζουσας ενέργειας μέχρι να γίνει απαιτητή. Εκτός από τη χρήση ορυκτών καυσίμων, όπως το αέριο, ως μέσο αποθήκευσης ενέργειας, ένα πιο κλιματικά φιλικό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας, θα απαιτήσει 30 φορές περισσότερες πρώτες ύλες από αυτό που προβλέπεται για τη διείσδυση επαρκούς αριθμού ηλεκτρικών οχημάτων, πράγμα που σημαίνει ότι το πεδίο εφαρμογής είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό που επιτρέπει το τρέχον υποθετικό σενάριο.

Ένας παράγοντας που θα επηρεάσει ποιες πρώτες πρώτες ύλες και συστήματα θα χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, είναι το γεγονός ότι τα ηλεκτρικά οχήματα απαιτούν μπαταρία με μάζα ίση με 3,2 φορές τη μάζα της ισοδύναμης δεξαμενής καυσίμου υδρογόνου. Ως εκ τούτου, μια ανάλυση των ηλεκτρικών οχημάτων έναντι των κυψελών καυσίμου υδρογόνου, δείχνει ότι θα είναι απαραίτητο η επόμενη γενιά οχημάτων σε παγκόσμιο επίπεδο να στηριχθεί σε ηλεκτρικά οχήματα για τις αστικές μεταφορές και σε κυψέλες καυσίμου υδρογόνου για όλα τα οχήματα μεγάλης εμβέλειας, όπως φορτηγά, σιδηρόδρομοι και θαλάσσιες μεταφορές.

Βάσει των υπαρχόντων ενεργειακών αναγκών, οι ΑΠΕ πρέπει να προσφέρουν ισχύ ίση με 36.000 τεραβατώρες για να καλύψουν τις ενεργειακές ανάγκες. Αυτό ισοδυναμεί με 586.000 νέους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής μη ορυκτών καυσίμων μεσαίου μεγέθους. Ο τρέχων αριθμός των σταθμών παραγωγής ενέργειας είναι μόνο 46.000, που σημαίνει ότι θα χρειαστούν 10 φορές περισσότεροι σταθμοί από τους υπάρχοντες, οι οποίοι φυσικά δεν έχουν κατασκευαστεί.

Η νέα ετήσια ενεργειακή παροχή ισχύος των 36.000 τεραβατώρων θα ηλεκτροδοτεί 29 εκατομμύρια ηλεκτρικά λεωφορεία, 601,3 εκατομμύρια ηλεκτρικά van εμπορικής χρήσης, 695,2 εκατομμύρια ηλεκτρικά επιβατικά οχήματα, 28,9 εκατομμύρια φορτηγά H2-Cell και 62 εκατομμύρια ηλεκτρικές μοτοσυκλέτες. Επιπλέον, η υδροηλεκτρική ενέργεια θα πρέπει επίσης να επεκταθεί κατά 115% έως το 2050, η πυρηνική θα χρειαστεί να διπλασιαστεί και η γεωθερμική να τριπλασιαστεί. Η παραγωγή ενέργειας από βιομάζα θα παραμείνει πιθανότατα σταθερή λόγω συγκεκριμένων περιορισμών.

Επιπλέον, τα συστήματα προσωρινής αποθήκευσης είναι ζωτικής σημασίας για τη διαχείριση των κατά περιόδους πλεονασμάτων. Παράδειγμα αποτελεί το Hornsdale Power Reserve στην Αυστραλία, το οποίο είναι ένα έργο του Elon Musk με ισχύ 100 μεγαβάτ. Η Ε.Ε χρησιμοποιεί το Hornsdale ως πρότυπο σύστημα προσωρινής αποθήκευσης ενέργειας. Σε παγκόσμιο επίπεδο, θα χρειαστεί να κατασκευαστούν 15.635.478 σταθμοί τύπου Hornsdale σε ολόκληρο τον πλανήτη και να συνδεθούν με το ηλεκτρικό δίκτυο, μόνο και μόνο για να ικανοποιήσουν ένα σύστημα προσωρινής αποθήκευσης με κύκλο 4 εβδομάδων. Αυτή είναι 30 φορές η χωρητικότητα σε σύγκριση με ολόκληρο τον παγκόσμιο στόλο οχημάτων. Ως εκ τούτου, η αγορά μπαταριών είναι σημαντικά μεγαλύτερη από ό,τι γίνεται επί του παρόντος αποδεκτό και περιλαμβάνεται στον σχεδιασμό για μια οικονομία ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας (IEA) δημοσίευσε μια έκθεση σχετικά με την ποσότητα μετάλλων που απαιτείται ανά μονάδα για τη δημιουργία μιας οικονομίας ΑΠΕ. Δημοσίευσε επίσης, μια μελέτη για το προβλεπόμενο μερίδιο αγοράς των μπαταριών το 2040 για ελαφρά και βαρέα οχήματα και αποθήκευση ενέργειας, στο επίπεδο του παγκόσμιου στόλου και όσον αφορά σε ηλιακούς συλλέκτες και κυψέλες καυσίμου υδρογόνου, φορτηγά, σιδηροδρομικές και θαλάσσιες μεταφορές, ανεμογεννήτριες και συστήματα αποθήκευσης ισχύος.

Το σύνολο των μετάλλων που απαιτούνται για μια γενιά τεχνολογίας ΑΠΕ για τη σταδιακή κατάργηση των ορυκτών καυσίμων, παρατίθενται ως ακολούθως συγκρίνοντας την απαιτούμενη παραγωγή και τα γνωστά αποθέματα για όλα τα μέταλλα (οι ποσότητες είναι σε τόνους):

• Χαλκός: 4.575.523.674 έναντι 880.000.000 -σοβαρό έλλειμμα- τα αποθέματα καλύπτουν μόνο το 20% των απαιτήσεων
• Ψευδάργυρος: 35.704.918 έναντι 250.000.000 – επαρκή αποθέματα
• Μαγγάνιο: 227.889.504 έναντι 1.500.000.000 – επαρκή αποθέματα
• Νικέλιο: 940.578.114 έναντι 95.000.000 -τεράστιο έλλειμμα- τα αποθέματα είναι το 10% των αναγκών
• Λίθιο: 944.150.293 έναντι 95.000.000 -τεράστιο έλλειμμα- τα αποθέματα είναι το 10% των αναγκών
• Κοβάλτιο: 218.396.990 έναντι 7.600.000 -τεράστιο έλλειμμα- τα αποθέματα είναι το 3,48% των αναγκών
• Γραφίτης: 8.973.640.257 έναντι 320.000.000 -τεράστιο έλλειμμα- τα αποθέματα είναι το 3,57% των αναγκών
• Πυρίτιο (μεταλλουργικό): 49.571.460 – επαρκή αποθέματα
• Ασήμι 145.579 έναντι 530.000 – επαρκή αποθέματα
• Βανάδιο: 681.865.986 έναντι 24.000.000 -τεράστιο έλλειμμα- τα αποθέματα είναι το 3,52% των αναγκών
• Ζιρκόνιο: 2,614,126 έναντι 70, 000,000 – επαρκή αποθέματα

Πριν από το 2020, είχαν εξορυχθεί 700 εκατ. τόνοι χαλκού διαχρονικά. Προσβλέποντας στο μέλλον, οι ίδιοι 700 εκατ. τόνοι θα πρέπει να εξορυχθούν τα επόμενα 22 χρόνια, κάτι που βασίζεται στους τρέχοντες ρυθμούς οικονομικής ανάπτυξης, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη το τι χρειάζεται για μια γενιά ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Τα τρέχοντα αποθέματα χαλκού είναι 880 εκατομμύρια τόνοι. Αλλά 4,5 δισ. τόνοι χαλκού απαιτούνται μόνο για την κατασκευή μιας γενιάς τεχνολογίας ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Επιπλέον, κάθε τεχνολογία ανανεώσιμων πηγών ενέργειας έχει κύκλο ζωής από 8 έως 25 χρόνια. Στη συνέχεια, πρέπει να παροπλιστούν και να αντικατασταθούν. Επίσης, το αν οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι αρκετά ισχυρές και βιώσιμες για να τροφοδοτήσουν την επόμενη βιομηχανική εποχή, είναι ένα ερώτημα που δεν έχει προφανή απάντηση.

Το συμπέρασμα, χωρίς καλλωπισμούς: τα τρέχοντα αποθέματα ορυκτών δεν επαρκούν για την παραγωγή μετάλλων για την ευρεία παραγωγή τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, καθώς ο υφιστάμενος ρυθμός εξόρυξης δεν πλησιάζει καν την κάλυψη της αναμενόμενης ζήτησης για μία και μόνο γενιά ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Με πληροφορίες από CounterPunch.org

ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ - ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ RAWMATHUB.GR