• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Vikten av kritiska mineraler bör inte tolerera deras utvinning till varje pris, säger forskare
    Kredit:CC0 Public Domain

    Den globala uppvärmningen är verklig och klimatförändringarna förvärras dag för dag med rasande skogsbränder, ovanligt varma vintrar och översvämningskatastrofer som äger rum över hela Kanada. Samtidigt hämmas den kol-noll-övergång som krävs för att komma bort från en sådan hemsk framtid av en viktig svaghet – "kritiska mineraler."



    Energiomställningen beror på så kallade "batterier" eller "kritiska" mineraler för att lyckas – mineraler som måste brytas eller återvinnas. Smarta telefoner, supraledarchips, förnybar energiteknik och till och med försvarsindustrin förlitar sig i hög grad på kritiska mineraler. Efterfrågan på dessa mineraler kommer att tredubblas till 2030.

    Den obekväma verkligheten är dock att tillgången på dessa metaller helt enkelt inte finns där, och att utvinningen av dem medför enorma sociala och ekologiska risker. Det här problemet påverkar oss alla.

    Vad är kritiska mineraler?

    Det finns ingen universell konsensus om vad kritiska mineraler är. Olika länder och organ som International Energy Agency eller Världsbanken har olika listor och innehållet i dessa listor förblir inte statiskt.

    Till exempel innehåller Canadian Critical Minerals List 31 mineraler eller mineralgrupper. USA har två listor:U.S. Geological Survey Critical Minerals List som innehåller 50 enskilda mineraler och Department of Energy Critical Materials for Energy List, som lägger till energimaterial som koppar och kisel. Europeiska unionen har en lista över 34 kritiska råvaror.

    Termen "kritiskt mineral" är tekniskt sett en felaktig benämning eftersom de flesta av elementen på dessa listor är metaller och inte mineraler. Det finns dock breda överenskommelser:de flesta listor inkluderar batterimetaller som litium, nickel, kobolt och koppar, såväl som sällsynta jordartsmetaller och metaller från platinagruppen. Andra vanliga grundämnen är legeringar av stål, såsom krom, mangan och zink.

    Alla dessa element är avgörande för energiomställningen. Batterimetaller driver elfordon och lagringsbatterier, stål och sällsynta jordartsmetaller är absolut nödvändiga för vindkraftverk och koppar är avgörande för elnät. Enkelt uttryckt innebär brist på kritiska mineraler en försenad energiomställning och förvärrade klimatpåverkan.

    Ändå är elfordon bara lika "rena" som elnätet som matar dem. De är bara lika "gröna" som deras beståndsdelar. Batterierna kräver nickel, som mycket väl kan ha kommit från en gruva i Filippinerna som lagligt dumpar sitt avfall (giftigt avfall) i haven. Samtidigt kan den livsviktiga kobolten inte skiljas från gruvdriftens mänskliga elände i Demokratiska republiken Kongo – en gruvindustri som kallas "en ny form av slaveri, ett underjordiskt slaveri."

    Varför är kritiska mineraler problematiska?

    Kritiska mineraler finns ofta i fyndigheter som är starkt koncentrerade geografiskt, och Kina är en dominerande kraft i deras bearbetning och försörjning. Detta innebär att geopolitiska spänningar kan göra det svårare att säkra kritiska mineralförsörjningskedjor.

    En vitbok från World Economic Forum från december 2023 kartlägger ekosystemrisker som uppstår på grund av bristande tillgång på kritiska mineraler. Dess slutsatser är tydliga.

    Inte bara väntar en försenad energiomställning oss i slutet av vägen, utan skyltarna längs vägen indikerar att dessa risker redan utspelar sig.

    Till exempel, identifierade politiska risker inkluderar konflikt om resurser, ökad resursnationalism och ökad handelsfragmentering. Bland de ekonomiska riskerna finns marknadsvolatilitet och osäkerhet, samt lager av kritiska mineraler.

    Socio-miljörisker omfattar en ökning av exploaterande och illegal gruvdrift och en högre efterfrågan på ekosystem, medan tekniska risker pekar på kaskadbrist på förnybar teknik.

    Konsekvenserna av brytning av kritiska mineraler

    När man överväger konsekvenserna av mineralbrist kan det vara frestande att motivera brytning av kritiska mineraler till varje pris, men detta är ett farligt misstag. De sociala och miljömässiga effekterna av dåligt utvunna kritiska mineraler är fruktansvärda.

    Dessa sträcker sig från litiums vattenintensitet i de ömtåliga landskapen i den chilenska Atacamaöknen till de giftiga processer som är inneboende i bearbetningen av de sällsynta jordartsmetallerna vars användning är allestädes närvarande i smart teknik och vindkraftverk. Minskade malmhalter innebär allt större avfallsdammar, och klimatförändringarna gör dem mer olycksbenägna.

    För inhemska samhällen innebär kritiska mineraler både löften och fara. Studier har visat att kritiska mineraler ofta är kraftigt koncentrerade till ursprungsländer. För dem uppstår frågan om detta kommer att öppna dörren för ursprungsbefolkningens ekonomiska utveckling eller om det kommer att utgöra ytterligare ett exempel på fördrivning och ekologisk förstörelse utanför deras tröskel.

    Vikten av oberoende standardiseringsmyndigheter som Initiative for Responsible Mining Assurance (IRMA) kan inte nog understrykas. I motsats till industristandarder som Mot hållbar gruvdrift representerar IRMA flera intressenters åsikter. Dessa inkluderar samhällen, anställda, investerare och gruvor.

    Gruvdrift är till sin natur en mycket energikrävande process. Även om det är dyrt och tekniskt komplicerat att bygga om befintliga gruvor för elektrifieringsändamål, bör nya gruvor utformas med koldioxidneutralitet i åtanke. Naturligtvis kan detta vara särskilt svårt på platser som upplever infrastrukturutmaningar, såsom begränsade alternativ för förnybar energi eller energi med låga koldioxidutsläpp.

    Greenfield gruvdrift är inte den enda lösningen på problemet med kritiska mineraler. Urban gruvdrift (utvinning ur elektroniskt avfall) kan spela en viktig roll. Det är också viktigt att designa produkter tillverkade av kritiska mineraler med återvinning och återanvändning i åtanke.

    Genom att investera i forskning och utveckling kan vi hitta substitut för de mest problematiska mineralerna, oavsett om de underliggande problemen är geopolitiska begränsningar, toxicitet eller kränkningar av mänskliga rättigheter.

    Slutet

    I slutändan behöver vi ansvarsfulla gruvdriftsmetoder som gör att vi kan få de mineraler som krävs för att energiomställningen ska fungera. Men vi måste göra det på ett sätt som är rättvist och rättvist mot både människor och planeten.

    Detta mål är en kapplöpning mot tiden, som kräver både innovation och en aldrig sinande vaksamhet mot en sänkning av standarder för att möta kortsiktiga behov – en vaksamhet som vi alla måste arbeta för att upprätthålla.

    Tillhandahålls av The Conversation

    Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com