Nová odborně recenzovaná studie zadaná společností DeepGreen zjistila, že baterie pro elektrická vozidla DRAMATICKY snižují dopady změny klimatu ve srovnání s pozemními rudami
Nová studie zjistila, že výroba baterií pro elektromobily z hlubokomořských hornin může dramaticky snížit dopady změny klimatu ve srovnání s rudami na pevnině
Vancouver, Kanada — Zatímco svět spěchá s nahrazením fosilních paliv obnovitelnými zdroji energie, nový výzkum ukazuje, že polymetalické horniny nacházející se na dně hlubokých oceánů mohou dodávat stovky milionů tun důležitých kovů z baterií pro skladování energie a pohon elektrických vozidel (EV) menší dopad na klima než těžba stejných kovů z půdy.
Recenzovaná studie publikovaná v Journal of Cleaner Production , je srovnávací hodnocení životního cyklu kovových zdrojů baterií EV, kvantifikující přímé a nepřímé emise a narušení služeb sekvestrace uhlíku realizovaných při těžbě, zpracování a rafinaci kovů baterií. Uhlíková náročnost výroby kovů, jako je nikl, vedla k rostoucímu zájmu o nízkouhlíkové zdroje kovů a nedávnou žádost Elona Muska z Tesly slibující „obří kontrakt“ na těžbu niklu „efektivně a ekologicky citlivým způsobem“. Vzhledem k tomu, že výrobci elektromobilů, jako jsou Tesla a Polestar, vedou hnutí za transparentnost v celém automobilovém průmyslu a odhalují uhlíkovou stopu svých vozů po celou dobu životnosti, nová studie přesahuje pouhé zvážení uhlíkových emisí z lidských operací a zkoumá narušení ekosystémových služeb sekvestrace uhlíku způsobených změny ve využívání pevniny a mořského dna k výrobě bateriových kovů.
S názvem „Dopady změny klimatu životního cyklu při výrobě bateriových kovů z pozemních rud versus hlubinné polymetalické noduly“, papír začíná scénářem poptávky výroby čtyř kovů (nikl, kobalt, mangan, měď) pro dodávku jedné miliardy 75kWh EV baterií s katodovou chemií NMC 811 (80 % nikl, 10 % mangan, 10 % kobalt). Poté porovnává dopady změny klimatu při dodávání těchto čtyř kovů ze dvou zdrojů:konvenční rudy nalezené na souši a polymetalické horniny s vysokými koncentracemi čtyř kovů v jedné rudě, které se nenacházejí na mořském dně v hloubce 4–6 km.
Chtěli jsme zhodnotit, jak může výroba kovů využívající pozemní rudy nebo polymetalické uzliny přispět ke změně klimatu. Od těžby po zpracování a rafinaci jsme kvantifikovali tři ukazatele pro každý typ rudy:přímé a nepřímé emise ekvivalentní oxidu uhličitého, narušení stávajících zásob sekvestrovaného uhlíku a narušení budoucích služeb sekvestrace uhlíku. Tyto tři ukazatele přímo ovlivňují zbývající globální uhlíkový rozpočet, aby zůstal pod 1,5 °C oteplení,“ uvedla hlavní autorka studie Daina Paulikasová z Centra pro minerály, materiály a společnost Univerzity v Delaware.
Studie zjistila, že výroba bateriových kovů z uzlů může snížit aktivní lidské emise CO2e o 70–75 %, ohrožený uložený uhlík o 94 % a narušení služeb sekvestrace uhlíku o 88 %. „Pozemní horníci jsou znevýhodněni problémy, jako je klesající kvalita rudy, protože nižší koncentrace kovu vedou k vyšším nárokům na energii, materiály a rozlohu půdy k výrobě stejného množství kovu. Kromě toho vlastní sběr uzlů znamená relativně nízkou energetickou, půdní a odpadní stopu ve srovnání s konvenčním dolem. Pokud jde o emise, i když předpokládáme úplné vyřazení uhlí z elektrických sítí na pozadí pro vstupy do procesu, náš model ukazuje, že výroba kovů z vysoce kvalitních polymetalických uzlů může stále poskytovat 70% výhodu,“ řekl Paulikas.
To, co se stane s propady uhlíku na souši a na mořském dně používaném pro výrobu kovů, je další velká část příběhu o dopadu na klima,“ řekl Dr. Steven Katona, mořský biolog a spoluzakladatel Indexu zdraví oceánů, který přispěl ke studii. „Na souši se uhlík ukládá ve vegetaci, půdě a detritu. Na mořském dně se uhlík ukládá v sedimentech a mořské vodě. Výroba kovů pro jednu miliardu elektromobilů z pozemních rud by narušila 156 000 km 2 pevniny a 2 100 km 2 mořského dna pro likvidaci hlubokomořské hlušiny. Produkce stejného množství z uzlů by narušila 508 000 km 2 mořského dna při sběru uzlin a 9 800 km 2 půdy při hutnickém zpracování. Navzdory narušení větší plochy mořského dna by výroba kovů z uzlů způsobila mnohem menší narušení uhlíku. Je to proto, že sedimenty mořského dna ukládají 15krát méně uhlíku na km 2 než průměrný suchozemský biom a není znám žádný mechanismus pro to, aby narušený sediment mořského dna stoupal na povrch a narážel na atmosférický uhlík. Naproti tomu těžba na pevnině vyžaduje odstranění lesů, jiné vegetace a ornice pro přístup k rudě, ukládání odpadu a budování infrastruktury. V tomto procesu ztrácíme uložený uhlík a narušujeme služby sekvestrace uhlíku tak dlouho, dokud bude půda využívána, což může trvat až 30–100 let.“
Výzkumníci zjistili, že polymetalické uzlíky mohou dodávat kovy pro jednu miliardu baterií EV s až o 11,6 Gt méně CO2 e ve srovnání s pozemními zdroji. To představuje významnou potenciální úsporu vzhledem ke zbývajícímu uhlíkovému rozpočtu ve výši pouhých 235 Gt při 66% pravděpodobnosti udržení globálního oteplování o 1,5 °C.
"Doufáme, že tato práce motivuje ostatní, aby se ponořili hlouběji do analýzy dodavatelského řetězce pro přechod na čistou energii a konkrétně aby věnovali pozornost dopadům produkce kritických minerálů, jako jsou ty, které jsme studovali," řekl Paulikas. „Vzhledem k očekávanému 500% nárůstu požadavků na nerostné suroviny pro čisté technologie si myslím, že máme společnou odpovědnost za to, abychom zaujali planetární pohled a promysleli všechny aspekty těžby nerostů, abychom zajistili, že tento přechod náročný na zdroje nezhorší změnu klimatu.“
Zaměření vědců na dopady změny klimatu vychází z rozsáhlejší studie Odkud by se měly pocházet kovy pro zelený přechod ?, která porovnává řadu sociálních a environmentálních dopadů a byla zadána společností DeepGreen Metals, která se snaží sbírat polymetalické horniny pro dodávky elektrických vozidel v rámci systému s podporou blockchainu k pronájmu a opětovnému použití materiálů baterií.
Tato recenzovaná studie ukazuje vnitřní výhody hornin mořského dna, pokud jde o dopady změny klimatu. Zdroj sám o sobě nám poskytuje významný náskok v oblasti pozemních těžařů, ale nízkouhlíkové hospodářství nestačí. Pracujeme na odstranění uhlíku z atmosféry, nikoli na jeho přidávání,“ řekl Gerard Barron, předseda představenstva a generální ředitel společnosti DeepGreen Metals. „Budeme používat vodní energii na pevnině; zkoumáme elektropaliva k pohonu operací na moři a používáme elektrická zařízení a uhlík-negativní redukční činidla v metalurgickém zpracování. Dejte to všechno dohromady a máme šanci uvést na trh uhlíkově negativní kovy.“
Obrázky s laskavým svolením DeepGreen
