Rapacka: Bez wydobycia nie zrealizujemy transformacji energetycznej

17 stycznia 2020, 07:31 Energetyka
Oze energetyka wiatrowa
for. Pixabay

I nie chodzi tu o wydobycie nielubianego już coraz częściej węgla. Spójrzmy prawdzie w oczy – rozwój gospodarki niskoemisyjnej wiąże się ze zwiększeniem zapotrzebowania, ale na surowce, których wydobycie także wpływa na środowisko. Zasoby lądowe będą się stopniowo kurczyć. Jest wysoce prawdopodobne, że rozpoczniemy eksplorować oceany na potęgę – pisze Patrycja Rapacka, redaktor BiznesAlert.pl.

Surowce – game changer rozwoju OZE

Międzynarodowa społeczność narzuciła sobie ambitne plany w osiągnięciu udziału OZE w miksie energetycznym oraz elektryfikacji transportu, co ma przełożyć się na realizację Porozumienia Paryskiego z 2015 roku. Umowa zakłada ograniczenie wzrostu temperatury o 1,5 Celsjusza. Wszystko w trosce o środowisko i klimat. Troska ta ma swoje podłoże w rozwoju niskoemisyjnej gospodarki, której podstawą mają być OZE, atom (dla niektórych krajów) i odejście od paliw kopalnych. Przemodelowanie sektora energetycznego i transportu wymaga inwestycji. Do produkcji elementów niezbędnych w rozwoju fotowoltaiki, energetyki wiatrowej, elektromobilności czy reaktorów jądrowych potrzebne są surowce. Jak na ironię – rozwój niskoemisyjnych technologii prawdopodobnie zmniejszy wydobycie węgla, ale zwiększy wydobycie innych surowców, co może powodować wiele problemów. Ludzkości potrzebne są pierwiastki ziem rzadkich (REE), metale z grupy platynowców (PGM), lit, miedź, kobalt czy srebro. Najbardziej pożądanymi mają być lit i kobalt. Do 2025 roku prawie połowa zapotrzebowania na lit będzie pochodzić z przemysłu pojazdów elektrycznych, a będzie ich dużo. Według firmy badawczej Bloomberg New Energy Finance liczba samochodów na prąd wzrośnie do ponad 24 milionów sztuk do 2030 roku. Oczywiście, dziś żaden naukowiec lub ekspert nie jest w stanie przewidzieć, czy to właśnie akumulatory sodowo-jonowe będą bardziej popularne od baterii litowo-jonowych, chociaż pretendentem są te drugie. Dla przykładu pojedyncza bateria Tesli Model S zawiera ponad 60 kilogramów litu. Amerykański rządowy National Renewable Energy Laboratory (NREL) wskazuje, że turbina wiatrowa jest wykonana ze stali (71-79 procent całkowitej masy turbiny), włókna szklanego, żywicy lub tworzywa sztucznego (11-16 procent), żelaza lub żeliwa (5- 17 procent), miedzi (1 procent) i aluminium (0–2 procent). Do rozwoju fotowoltaiki i magazynów energii wykorzystuje się aluminium, kadm, kobalt, miedź, ind, żelazo, ołów, lit, mangan, nikiel, krzemionkę, srebro, tellur czy cynę.

Ostatnio naukowcy pokusili się na łamach magazynu Science wyliczyć zapotrzebowanie na surowce niezbędne do budowania niskoemisyjnej gospodarki. W artykule „Sustainable minerals and metals for a low-carbon future” szacuje się, że w porównaniu do 2017 roku, wzrost zapotrzebowania na lit osiągnie poziom 965 procent. Kolejno kobalt – 585 procent, grafit 383 procent. Za istotne minerały i metale z punktu widzenia energetyki wskazuje się ind, wanad, nikiel, srebro, neodym, molibden, aluminium, miedź oraz mangan. W przypadku OZE naukowcy, przy wsparciu holenderskiego Ministerstwa Infrastruktury, wyliczyli poziom zapotrzebowania na metale. Ustalili, że przemysł energii odnawialnej może napotkać podstawową przeszkodę: niedobory w dostawach rzadkich metali. Poniższy wykres przedstawia globalne zapotrzebowanie na krytyczne metale w energetyce wiatrowej i słonecznej w latach 2020-2050 w porównaniu z poziomem rocznej produkcji metalu (2017=1). Jak widać, będzie ono drastycznie rosło w szczególności jeśli chodzi o pierwiastek, którym jest ind.

Źródło: Metabolic

Nie sztuką jest stworzyć technologię

Opracowanie nowej technologii np. lekkich komponentów do turbiny wiatrowej czy nowych, energooszczędnych półprzewodników wiąże się nie tylko z samym przedstawieniem i zrealizowaniem koncepcji. Kreator musi mieć na uwadze łatwość dostępu do danego surowca, co będzie (o ile już dziś nie jest) istotnym kryterium w rozwoju technologii. Większość pierwiastków ziem rzadkich (które także są potrzebne do rozwoju energetyki i transportu) są wydobywane w Chinach (są w wyposażeniu 23 procent światowych zasobów minerałów), co wiąże się z implikacjami geopolitycznymi. Chiny już dziś naciskają na inne kraje, by zwiększyły u siebie możliwości produkcyjne, gdyż w Państwie Środka zostały wydobyte już dwie trzecie całkowitych zasobów. 98 procent lądowych zasobów znajduje się właśnie w Chinach, Argentynie, Chile i Australii. Południe kraju jest niszczone przez wieloletnie wydobycie, nie bez wpływu na środowisko. Przy obecnym eksportowym poziomie, zasobów metali i minerałów może wystarczyć na kolejne 20 lat. Dla przykładupPoniższy wykres przedstawia skumulowane zapotrzebowanie na wybrane metale krytyczne do 2030 roku w przypadku samej Holandii, pokazując kraj pochodzenia (po lewej) i technologię (po prawej). Holandia tak jak inne kraje są uzależnione od Chin.

 

Źródło: Metabolic

Skarby na dnie oceanów

Koncepcja rozwoju wydobycia głębinowego powraca jak bumerang i coraz częściej się o niej mówi. Niektóre kraje, jak np. Japonia, odnoszą już znaczne sukcesy. Koncepcja jest znana od lat 60. XX wieku i od zawsze spotyka się z krytyką ekologów. Oceany zajmują około 70 procent powierzchni Ziemi i jeśli będzie problem z wydobyciem lądowym, kraje zaczną nurkować pod wodę. Andrzej Klimek na łamach miesięcznika Sprawy Nauki zauważa, że na dnie oceanu znajduje się około 4500 miliardów ton miedzi, 767 miliardów ton kobaltu, 5 miliardów ton złota, 4 miliardy ton uranu. Ocean jest też pokaźnym źródłem litu – 230 miliardów ton. Skutkami wydobycia pierwiastków i metali są zanieczyszczenia wody oraz utrata bioróżnorodności biologicznej, jednak nie są znane szczegółowe badania na temat wpływu takiej działalności. Obecnie mamy ograniczoną zdolność technologiczną do minimalizacji szkód wydobycia, znaczne braki wiedzy ekologicznej oraz niepewność naukową co do potencjału odzyskiwania ekosystemów głębinowych.

Nie ma rozwiązań bez recyklingu

Jakiekolwiek rozwiązanie wybralibyśmy dla energetyki, transformacji energetycznej czy wydobycia surowców – nasza działalność wiąże się z ingerencją w środowisko. Aby zredukować dewastację lądów i zapewne oceanów, należy rozwinąć technologię odzysku zużytych już surowców i minerałów w infrastrukturze energetycznej, o czym pisałam m.in w tekście „Dzisiejsza fotowoltaika będzie jutro odpadem”. Jeżeli nie rozwiniemy recyklingu, będziemy musieli sięgnąć po bogactwo dna morskiego. Sama Komisja Europejska wskazuje, że wydobycie surowców z dna morskiego służy „wypełnieniu luk w rynku w przypadkach, gdy recykling jest niemożliwy lub nie jest dobrym rozwiązaniem, bądź też gdy zapotrzebowanie na złoża z tradycyjnych, podziemnych kopalni przekracza ich możliwości wydobywcze”. Wydobycie kolejnych będzie sukcesywnie drożeć i niszczyć środowisko. Dla przykładu, wydobycie litu wpływa na zanieczyszczenie i zubożenie wody, uszkodzenie gleby i zanieczyszczenie powietrza.

Transformacja energetyczna jest słuszną ideą, która minimalizuje swoimi skutkami wpływ na środowisko, jednak nie jest prawdą, że nie będzie miała na nie wpływu. W miejscu wydobycia węgla idziemy w wydobycie innych surowców. Albo postawimy na recykling i nowe tworzywa budulcowe w OZE, albo nie będziemy mieć z czego tworzyć zielonej infrastruktury energetycznej.

Patrycja Rapacka

https://biznesalert.pl/gazterm-2020-transformacja-energetyczna-gaz-energetyka/