气候解决方案依赖于稀土。以下是如何负责任地采购它们
最近的政府间气候变化专门委员会(IPCC)关于气候变化的报告2015年,《联合国气候变化框架公约》缔约方大会(COP 21)在巴黎达成协议,将全球变暖控制在1.5摄氏度以内,为实现这一目标,我们必须在2030年之前将全球排放削减一半。作为对这些可怕预测的回应,世界正在加速向可再生和智能技术发展。
气候解决方案,如太阳能、风能和电动汽车,依赖于稀土元素.这些所谓的“绿色科技金属”具有独特的磁性和发光特性,这使得它们很难被其他元素替代。2017年,世界银行启动了第一项关于绿色科技金属的重大研究。研究报告的作者认为,达成巴黎协议将导致对镉、钕和铟等金属的需求飙升。
随着各国向低排放经济体转型,我们需要确保以环境和社会可持续的方式采购金属。我们可以通过承诺三种做法来做到这一点:遣返初级采矿;回收金属;修复我们的技术,而不是替换它。这不是一个不可能完成的任务,我们可以从欧洲和日本的项目中找到灵感。
遣返
如今,世界上几乎所有的绿色科技金属都来自中国,在那里,它们的开采条件对人类和生态系统都是危险的。总部位于香港的非营利监督机构中国水风险报告(PDF)在中国开采一吨稀土金属可以产生210万立方英尺的含灰尘、氢氟酸和硫酸的废气;7000立方英尺含酸污水;还有超过一吨的放射性废料。
事实也证明,中国是一个不稳定的贸易伙伴。2010年,由于与日本的领土争端,中国大幅削减了全球40%的稀土出口,引发了地缘政治紧张局势。这一冲击导致包括日本和美国在内的许多工业化国家寻求新的供应和贸易联盟。
将绿色科技采矿业转移到工业化国家可能是解决方案的一部分,因为在工业化国家,强有力的法规可以指导负责任的采矿业。2017年,唐纳德·特朗普总统签署了行政命令13817以增加美国国内关键金属的供应。同样,法国总统埃马纽埃尔·马克龙也承诺恢复法国的采矿业在他的国家的地下开采稀土。并不是每个社区都想在自家后院开个矿。
美国内政部列表他们认为对美国经济和国家安全“至关重要”的35种矿物。在阿拉斯加、加利福尼亚、新墨西哥、科罗拉多和犹他等州都有这些金属的国内矿藏。一个巨大的挑战是,并不是每个社区都希望在自己的后院开个矿。我的研究实验室检查了美国正在开发的8个新矿山案例。下面的地图和表格-取自一个较大的研究计划我领导-提供一个关于这些项目的公众支持水平的快照。
在这些例子中,Ucore的包括我位于阿拉斯加州威尔士亲王岛附近的铜矿极有可能很快就开始生产金属。在阿拉斯加1.45亿美元的资助下,这个地下矿山将从美国最大的已知稀土矿床开采580万吨镝、铽和钇,预计使用年限为10到15年。相比之下,德克萨斯州、爱达荷州和怀俄明州的项目停滞不前,因为它们缺乏启动所需的巨额资本投资,并面临全球大宗商品市场的动荡。
回收
在美国开设新的矿山和加工厂可能还需要10年或更长时间。然而,不到1%我们使用的稀土元素都是可回收的。现在是时候更积极地转向回收已经在地上的金属,以解决我们的金属危机。
的联合国环境规划署发现钯和铂等贵金属的回收率已经很高。但几乎不存在碲和钕等稀土元素的回收设施。我们现在需要为这些新金属开发回收基础设施。正如记者内特·伯格最近在《纽约时报》上所写的那样Ensia专家表示,州和联邦法律必须要求制造商回收和回收绿色科技金属。
2002年,欧盟通过了WEEE (waste electric and electronic equipment)指令,要求制造商回收和回收大大小小的家用电器、电脑、医疗设备和电信产品。欧盟报告(PDF)结果按国家和设备类别。2015年,欧盟28个成员国平均回收了87.5%的信息技术垃圾和88.6%的消费电子产品,尽管欧盟的目标是65%。2019年启动了一系列更积极的目标。自1997年以来,日本也有类似的法律。相比之下,美国没有任何类似的联邦法律。风能行业为美国和欧洲提供了一个加强稀土回收的独特机会。
风能行业为美国和欧洲提供了一个加强稀土回收的独特机会。风力涡轮机的使用寿命约为25年。随着美国和欧洲的一些首批项目接近尾声,回收涡轮机和齿轮箱是收获金属的一个巨大机会。劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的科学工程助理乔·兰德(Joe Rand)告诉我:“美国已经有6000多台风力涡轮机退役和移除。”如果我们不建立一个回收和再利用旧部件的系统,风力涡轮机和齿轮箱可能最终会被扔进垃圾填埋场。
涡轮叶片是一个更大的挑战。大多数叶片由玻璃或碳纤维复合材料制成,很难回收。一个研究(PDF)预计到2020年将产生5.5万吨叶片废料。在荷兰,刀片被重生为操场设备和广场座椅。每一个故事风力发电工程与开发在美国,德国拥有“世界上唯一一个工业规模的风力涡轮机叶片再加工工厂”。该设备切割、粉碎和锤击刀片碎片,用于水泥制造。
修复
第三种解决方案,主要针对消费者和产品生产商,是修复我们的电子产品,而不是不断购买新的。在这方面,我们还可以从日本和欧盟(EU)那里汲取教训,建立一种修补而非取代的文化。
在二战后的日本,古老的概念mottainai在动员起来解决资源短缺问题的同时,每个家庭都被警告不要浪费哪怕一粒大米。威廉姆斯学院历史学家Eiko Maruko Siniawer在邮件采访中与我分享了这一点mottanai已经演变成一场千禧年的政治运动,旨在在日本建立一个“有能源意识和浪费意识”的文明,挑战一次性文化。
Mottanai可以在日本修理cafés上看到,那里的志愿者修理当地居民带来的损坏电子设备。但这种修复运动在欧盟最为活跃,那里有1500多家咖啡馆是全球修复网络的一部分。访问或在café维修公司工作可能是一种政治行为,它挑战了消费者的浪费和企业的计划性淘汰。
欧盟还牵头制定修复政策。今年1月,欧盟成员国颁布了新的家用电器“修理权”立法。这是在活动之后发生的公民抗议.
美国也正在兴起一场修补运动,但也需要类似的政策支持。加州成为了18th该法案将要求苹果和三星等制造商向消费者提供零部件和维修手册。
制造商们正在进行顽强的斗争,声称修理电子产品会对用户造成危险。相比之下,独立的维修公司,甚至是那些不愿受惠于约翰迪尔公司来修理自己机器的农民,正面临着一个社会挑战,这可能会减少我们的碳排放和对稀有金属的需求。
前进的道路
在一个由可再生能源和清洁技术日益驱动的世界里,在全球范围内以可持续和负责任的方式采购绿色科技金属至关重要。如果我们不这样做,就有可能通过制造一系列新的环境问题来解决气候变化问题。答案在于将我们的后碳经济转向强有力的回收、再利用和修复。
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