Minerały będą miały kluczowe znaczenie dla przyszłości czystej energii

Organizacja z siedzibą w Paryżu opisuje swój raport specjalny The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions, jako najbardziej kompleksowe jak dotąd globalne badanie dotyczące znaczenia minerałów, takich jak miedź, lit, nikiel, kobalt i pierwiastki ziem rzadkich w bezpiecznej i szybkiej transformacji globalnego sektora energetycznego.

Według raportu, dostawy krytycznych minerałów niezbędnych dla kluczowych technologii czystej energii, takich jak pojazdy elektryczne i turbiny wiatrowe, muszą gwałtownie wzrosnąć w nadchodzących dziesięcioleciach, aby osiągnąć światowe cele klimatyczne, a ich zakłócenie stwarza potencjalne zagrożenie dla bezpieczeństwa energetycznego, przeciwko któremu rządy muszą teraz podjąć działania.

Jeśli świat ma osiągnąć zero emisji netto do 2050 r., ogólny popyt na minerały krytyczne wzrośnie sześciokrotnie, powiedział dyrektor wykonawczy IEA Fatih Birol. "Pytanie brzmi, czy można temu sprostać poprzez produkcję - nasza analiza pokazuje, że występuje zbliżająca się rozbieżność między ambicjami klimatycznymi świata a dostępnością minerałów niezbędnych do realizacji tych ambicji. To nas niepokoi".

Rodzaje wykorzystywanych zasobów mineralnych różnią się w zależności od technologii. Lit, nikiel, kobalt, mangan i grafit mają kluczowe znaczenie dla wydajności akumulatorów, żywotności i gęstości magazynowanej energii. Pierwiastki ziem rzadkich są niezbędne do produkcji magnesów stałych w turbinach wiatrowych i silnikach pojazdów elektrycznych, sieci elektroenergetyczne wymagają ogromnych ilości miedzi i aluminium podczas gdy miedź jest "kamieniem węgielnym" wszystkich technologii związanych z energią elektryczną.

Energia jądrowa jest w tym korzystnym położeniu, że jest jedną z technologii niskoemisyjnych o najniższym zapotrzebowaniu na minerały krytyczne.
W raporcie stwierdzono, że potencjalny wzrost popytu na te minerały jest "ogromny" w wartościach bezwzględnych, wraz ze spadkiem kosztów technologii nakłady na pozyskanie minerałów będą stanowić coraz większą część wartości kluczowych składników, sprawiając, że ich całkowite koszty będą bardziej podatne na potencjalne wahania cen minerałów.

Wiele technologii, których świat będzie potrzebował, aby osiągnąć zero emisji netto, wymaga znacznie więcej krytycznych minerałów niż ich odpowiedniki z paliw kopalnych, powiedział Tim Gould, szef Wydziału Dostaw Energii, Prognoz i Inwestycji IEA.

Według raportu typowy samochód elektryczny wymaga sześciokrotnie większego wkładu mineralnego niż konwencjonalny pojazd, lądowa elektrownia wiatrowa potrzebuje dziewięciokrotnie więcej zasobów mineralnych niż elektrownia gazowa, a morska elektrownia wiatrowa wymaga 13 razy więcej zasobów mineralnych niż elektrownia gazowa o podobnej wielkości.

Gould powiedział, że w ciągu ostatnich 10 lat, gdy odnawialne źródła energii zaczęły dominować w inwestycjach w nowe źródła wytwarzania energii, średnia ilość minerałów potrzebnych na dodatkową jednostkę mocy wytwórczej wzrosła o 50%.

Potrzeby jądrowe

Raport ocenia zapotrzebowanie na minerały dla szeregu technologii czystej energii, w tym energii odnawialnej, energii jądrowej, sieci elektrycznych, pojazdów elektrycznych, baterii i wodoru.

W scenariuszu zrównoważonego rozwoju (SDS) przyjętym przez IEA, który jest zgodny z osiągnięciem celów Porozumienia Paryskiego, średni roczny popyt energetyki jądrowej na minerały rośnie w latach 2031-2040 o około 60% w porównaniu z poziomami z 2020 r., osiągając 82 000 ton. Dominuje chrom (42%), miedź (28%) i nikiel (25%). Popyt na itr w 2040 r. wyniesie około 7,7 ton, czyli około 0,0015% obecnych rezerw światowych.

Jak wynika z raportu, energia jądrowa ma ograniczone potrzeby w zakresie minerałów ze względu na niską intensywność materiałową i obok energii wodnej jest jedną z technologii niskoemisyjnych o najniższym zapotrzebowaniu na minerały. Raport szacuje podstawowe zapotrzebowanie na minerały jądrowe, na podstawie danych Wspólnego Centrum Badawczego Komisji Europejskiej z roku 2019: chrom (2190 kg / MW), miedź (1470 kg / MW), nikiel (1300 kg / MW), hafn (0,5 kg / MW) i itr (0,5 kg / MW).

Analiza nie obejmuje uranu, ponieważ raport IEA koncentruje się na wymaganiach dotyczących minerałów do produkcji sprzętu i wyposażenia, a nie do eksploatacji.

Ocena opiera się na wymaganiach dla technologii reaktorów lekkowodnych, chociaż intensywność minerałów może być inna w przypadku małych reaktorów modułowych lub bardziej zaawansowanych technologii jądrowych.

Przystępność i dostępność

Debaty na temat bezpieczeństwa energetycznego tradycyjnie koncentrowały się na dostawach ropy naftowej i gazu ziemnego, a ostatnio na energii elektrycznej, stwierdziła IEA, ale w miarę jak przemiany energetyczne nabierają tempa, decydenci muszą poszerzyć swoje horyzonty, aby uwzględnić nowe potencjalne zagrożenia. Chociaż kluczowe minerały pomagają zmniejszyć emisje, ich wydobycie i przetwarzanie często ma konsekwencje środowiskowe i społeczne. Produkcja niektórych minerałów krytycznych jest również skoncentrowana w niewielkiej liczbie krajów, przez co ich dostawy są potencjalnie narażone na zakłócenia.

"Pozostawione bez rozwiązania, te potencjalne słabe punkty mogą spowodować, że globalny postęp w kierunku czystej energii będzie wolniejszy i bardziej kosztowny - a tym samym utrudni międzynarodowe wysiłki na rzecz przeciwdziałania zmianom klimatu" - powiedział Birol. "Tak wygląda bezpieczeństwo energetyczne w XXI wieku, a IEA jest w pełni zaangażowana w pomoc rządom w zapewnieniu, że te zagrożenia nie przeszkodzą w globalnym dążeniu do przyspieszenia przemian energetycznych".

Świat ma więcej niż wystarczającą ilość zasobów mineralnych, aby te przemiany się dokonały, ale nie jest to gwarancja, że ich zasoby będą łatwo, po przystępnych cenach i na czas dostępne tam, gdzie jest na nie zapotrzebowanie, powiedział Gould. "Kluczowym przesłaniem płynącym z tej analizy jest to, że niezależnie od koncentrowania się na rozwoju sektora energetycznego lub przemianach energetycznych, należy zwracać uwagę na minerały krytyczne" - dodał.

IEA przedstawia sześć zaleceń dotyczących nowego, kompleksowego podejścia do bezpieczeństwa dostaw minerałów. Są to:

• zapewnienie odpowiednich inwestycji w zróżnicowane źródła podaży;
• promocja innowacji technologicznych;
• zwiększenie skali recyklingu;
• zwiększenie odporności łańcucha dostaw i przejrzystości rynku;
• upowszechnianie wyższych standardów środowiskowych, społecznych i związanych z zarządzaniem;
• wzmocnienie współpracy międzynarodowej między producentami i konsumentami.

Świat ma wystarczające złoża minerałów krytycznych, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu, ale zapewnienie przepływu kapitału wspierającego produkcję pozostaje "wielkim znakiem zapytania", stwierdza Birol. Inwestorów nie przekonały jeszcze rządowe obietnice ograniczenia emisji. Jeśli otrzymają od rządów jednoznaczne sygnały, że technologie czystej energii są technologiami jutra, inwestycje zaczną płynąć ... i zobaczymy jak produkcja krytycznych minerałów rośnie - powiedział.

Raport IEA podaje, że energia jądrowa jest drugim co do wielkości źródłem energii niskoemisyjnej po hydroenergetyce, odpowiadając za około 10% światowej produkcji energii elektrycznej w 2020 r. Globalna moc zainstalowana energii jądrowej wrośnie do 2040 r. o 15% - w scenariuszu niskiego rozwoju STEPS lub o 45% - w scenariuszu zrównoważonego rozwoju SDS (w porównaniu do 2020 r.), ponieważ spadki zdolności produkcyjnych w Ameryce Północnej i Europie są równoważone wzrostem mocy jądrowych w gospodarkach wschodzących.

Chiny znajdują się na dobrej drodze, aby stać się liderem energetyki jądrowej około 2030 r., wyprzedzając Stany Zjednoczone i Unię Europejską, ponad dwukrotnie zwiększając swoją obecną moc do około 110 GW w scenariuszu SDS.

Do ekspansji energetyki jądrowej przyczyniają się również ważne programy prowadzone w Indiach i na Bliskim Wschodzie. Przyrosty mocy w 2020 roku wyniosły około 10 GW i wzrosną do średnio 11 GW w scenariuszu STEPS i 16 GW w scenariuszu SDS w latach 2031-2040.

WNN, NucNet

FOTOWOLTAIKA i ZIELONA ENERGIA - kto inwestuje w tej branży

Sprawdź najnowsze informacje