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毫无疑问,可再生能源需要成为气候变化解决方案的一部分。到2050年,许多国家都在COP26上投入净零碳排放,可再生能源基础设施将迅速扩展。
2020年增加的新陆上风力发电能力是2019年安装的两次和美国,,,,欧洲,,,,中国和其他国家制定了计划加强对可再生能源的投资。俄罗斯最近对乌克兰的入侵进一步加速了这些欧洲委员会主席Ursula von der Leyen指出:“我们将越快转换为可再生能源和氢,再加上越来越多的能源效率,我们将越快独立并掌握我们的能源系统。”
但是,尽管要达到零净野心至关重要,但可再生能源行业并非没有挑战。在2020年初,挖掘机的图像将一排退役的风力涡轮机叶片埋在怀俄明州卡斯珀风景如画的山脉上捕获的头条新闻。覆盖范围使可再生能源持怀疑态度的人质疑当前可再生技术的环境证书,而对涡轮机的批评者则标有“”不是那么绿色的能量。”
尽管这些批评家并非没有自己的议程,但确实是真的风力行业发展该问题将扩大 - 据估计,到2050年,将有4,300万吨的风力涡轮机刀片废物 - 怀俄明州填充的刀片将不是进入环境可再生能源部门浪费的唯一例子。预计锂离子电池浪费将达到200万吨到2030年,每年一次,国际可再生能源局(IRENA)估计7800万吨太阳能电池板废物到2050年。
目前,这种废物是不可避免的,这是设计和材料选择的结果,围绕两个关键因素:能源输出和成本。这些设计选择使可再生能源能够与已建立的化石燃料行业竞争。
一个能力在过去的十年中,单个风力涡轮机的翻倍,降低风能的成本,而发展太阳能电池板设计,加上对该行业的政策支持,也导致了太阳能解决方案“比许多国家的燃煤和燃气电力更具成本效益”根据国际能源局(IEA)的说法。对于从低成本融资和利用高质量资源中获得的项目,“太阳能光伏现在是历史上最便宜的电力来源”。
这对行业和希望减少碳排放的国家来说是个好消息。但是,这些相同的设计选择使重复使用和回收组件(包括由低价值玻璃纤维复合材料制成的风力涡轮机叶片)使其具有挑战性和不经济,这意味着它们注定要用于垃圾填埋场或焚化炉。
作为詹姆斯·巴里(James Barry)可再生零件- 自2011年以来一直在努力将大型钢组件与风力涡轮机保持在垃圾填埋场之外的企业 - 评论,扩展可再生基础设施的努力是“在某种程度上,以牺牲供应链和供应链和如何看待坐在其背后的整个技术变得更加可持续和绿色。我们不一定是绿色供应链。”
这种影响远远超出了浪费。
当前的可再生能源供应链具有不利影响
可再生能源领域是材料密集型。例如,每个风力涡轮机均由大量的钢,铁,玻璃纤维,铜和铝(除其他材料)制成,这些材料均在混凝土底座上竖立。这些材料需求的潜在负面影响随着行业量表非常重要。
像即将到来的500兆瓦的离岸风电场Sydkustens Vind波罗的海的发展,该发展将能够为25万瑞典房屋提供动力。目前,这种尺寸的开发需要约4,400吨铜。鉴于在2050年据估计安装的风力发电能力将为600万兆瓦,如果其中一半来自离岸农场,则估计需要2700万吨铜来建立必要的基础设施。
在2050年的途中,海上风能需要多少铜?
可再生能源部门对工业材料的需求日益增长的食欲可能使该行业与经济的其他部门相抵触。可以预测BY 2050对钢,水泥,铝和塑料等材料的需求可能四倍在整个经济中,矿产需求(包括可再生能源基础设施的金属)预计将增加五次。这可能会导致价格和供应问题。可能的短缺预计平均价格为上升并保持,由于转移到碳中性经济的转变而刺激。加强地缘政治和环境挑战和约束也可能限制可用性也破坏供应链。
美国国家可再生能源实验室(NREL)已有突出显示与依赖供应相关的风险,例如,硒铜(CIGS)薄膜太阳能电池中的关键成分。indium最常作为锌生产的副产品来源,NREL指出与该相关产品共享生产成本的好处。如果依赖需求增加并超过了作为副产品的可用数量,那么生产依赖的成本也会上升,并可能受到质疑,从而使CIGS技术的更具挑战性和约束增长。
除了这些挑战外,关键工业材料和组件的提取和生产还具有重大的环境和相关的社会影响。仅水泥制造业每年生产22亿吨二氧化碳 - 占全球二氧化碳排放量的8%。同时,每吨铜开采,发出了超过吨的二氧化碳。
可再生能源技术中使用量较小的材料可能会产生同样的负面影响。例如,风力涡轮机的发电机(Nacelle)充满了稀土金属,例如霓虹灯和疾病障碍。麻省理工学院的研究估计2兆瓦的风力涡轮机含有超过340公斤的稀土s。虽然这是风力涡轮机重的相对较小的比例,但用于提取稀土的过程在环境上是有害的,可以通过化学密集型过程污染空气,土壤和地下水。提取材料,例如锂和钴用于电池,硅和锌对于太阳能电池板也会产生负面影响。
这些材料的采矿威胁着全球生物多样性。虽然采矿被广泛接受,以对环境产生负面影响,包括当地物种的灭绝和环境破坏最多是矿山本身租赁面积的20倍- 对于可再生能源技术所需的材料,这些影响可能特别急切。A纸在自然传播中发表的发现,“随着越来越多的矿山针对可再生能源生产的目标材料,对生物多样性的采矿威胁将增加,而在没有战略计划的情况下,这些对生物多样性的新威胁可能会超过因缓解气候变化而避免的人。”随着越来越多的矿山针对可再生能源生产的目标材料,对生物多样性的采矿威胁将增加,而在没有战略规划的情况下,这些对生物多样性的新威胁可能会超过降低气候变化的避免。
社会含义,特别是在资源丰富的发展中国家,对建立可再生技术所需的材料采矿的采矿也不应被低估。这可持续期货研究所“健康对工人和周围社区产生影响”。2021年1月,智利最高法院是世界上最大的铜生产国,当地土著社区投诉后,塞罗科罗拉多铜矿的暂停运营关于该项目的用水及其对生计和当地湿地构成的威胁。
因此,通过必要的过渡到可再生能源,以应对气候变化的国际努力并非没有环境和社会影响。但是,可再生能源过渡可以设计以使其不仅应对气候变化,而且有助于缓解生物多样性损失并有助于解决全球不平等现象。
从经济中的采购材料:一个很好的起点
以最大程度地限制有限资源的提取,限制业务风险并降低负面气候,生物多样性和社会影响的方式建立可再生能源部门,这是使用已经使用的材料所必需的。这是循环经济的核心原则之一。手机app买球靠谱吗
可以系统地重复使用的大量材料。在2020年,接近80万吨的铜,以电池,电气和电子设备以及欧盟,挪威,瑞士的车辆的形式处置仅英国。这只是据估计未使用并在全球浪费的铜的一小部分。
在瑞典诺尔科平地(Norrköping估计有508吨铜中的铜。如果类似数量的铜在下面整个欧盟的城市土地,即使只有一半可供使用,也将超过300万吨铜。这足以建造超过780个海上风电场,例如Sydkustens Vind的大小和电源欧盟的房屋。
欧洲城市土地下潜在的次要铜股
重复使用材料来建立可再生能源基础设施也可能为某些企业提供财务机会。主要石油公司,例如皇家荷兰壳,总计,BP,ENI和Equinor,正在投资可再生能源基础设施(随着压力增加化石燃料的压力),同时还准备吸收其化石燃料退役费用的份额,预计预计为到2024年420亿美元。通过重复现有的化石燃料基础设施来建立可再生技术,有可能抵消这两个领域的一些成本。
2019年,ENI安装了其第一波涡轮机(正式的惯性海浪能量转换器),“将来将使Eni能够将成熟的海上平台转换为可再生能源产生的中心。“在不可能进行转换的地方,石油钻机退役可能会看到VAST数量的二级钢可用-仅英国拥有的石油钻机拥有超过460万吨的钢到2013年 - 可以回收用于风力涡轮机和太阳能电池板安装座。
建立二级材料市场需要政策制定者的行动,通常是业务买入。像这样的立法Weee指令旨在确保欧洲的电气和电子设备不会浪费的,它开始养活这样的市场,并且在世界各地的恢复流中引入了这种市场可能在可再生能源基础设施的发展中发挥重要作用。从中恢复材料例如,许多太阳能电池板的重要组成部分。利用这些现有材料(所谓的“城市开采”)可能会大大减少与生产和生产有关的温室气体排放。
虽然只有每年回收850万吨铜, 通过使用铜废料二氧化碳排放量可以减少65%以及当前的全球铜回收工作每年将二氧化碳排放量减少4000万吨,相当于将1600万辆汽车驶下。同样,使用再生钢,这是造成风力涡轮机碳足迹的50%, 可以将二氧化碳排放量减少约60%与使用原材料的钢生产相比。
潜在的二氧化碳排放减少了再生铜的使用
使用二级材料可以同样防止在富裕的生物多样性的地区进行挖掘,尤其是在巴西和澳大利亚等国家,它们共同拥有超过的家园1800哺乳动物,鸟类和两栖动物的地方性物种但也要承担广泛的采矿业务。为了实现即将到来的生物多样性目标 -宣布在最近在功夫的COP(为了保护和保护30%的土地和海洋地区”,到2030年,将需要这种预防。
可再生能源行业需要在设计阶段嵌入循环经济手机app买球靠谱吗
尽管急需,但这些城市采矿活动是由线性经济的当前收获废物范式构建的,在该线性经济中,每个行业都不可避免地会产生浪费。希望收获这种废物可以作为扩展可再生能源行业的短期解决方案,但要为其长期碳中性,可再生能源基础设施需要设计用于消除废物和污染的循环经济,以消除废物和污染手机app买球靠谱吗材料被循环,自然被再生。
这意味着从根本上重新思考可再生能源基础设施的架构,为使用量和使用终止的政策机制以及该行业构建的业务模式,以避免浪费浪费,并显着减少对维珍航空的需求材料需求以及其提取和加工的负面气候,生物多样性和社会影响。循环经济的原则为缓解气候变化的未来方式提供了手机app买球靠谱吗一种防止的方式。