Аккумуляторы для электромобилей, изготовленные из глубоководных камней, значительно сокращают выбросы углерода

Новое рецензируемое исследование, проведенное по заказу DeepGreen, показало, что аккумуляторы для электромобилей ЗНАЧИТЕЛЬНО снижают воздействие изменения климата по сравнению с наземными рудами

Новое исследование показало, что изготовление аккумуляторов для электромобилей из глубоководных пород может значительно снизить воздействие изменения климата по сравнению с наземными рудами

• Рецензируемое исследование, проведенное по заказу DeepGreen, показывает сокращение углеродного следа от важнейших минералов для аккумуляторов электромобилей до 90 % при их добыче из глубоководных полиметаллических конкреций по сравнению с рудами, добываемыми на суше традиционным способом.
• Полиметаллические конкреции из зоны Кларион-Клиппертон (CCZ) в Тихом океане содержат высокие концентрации четырех металлов, необходимых для электромобилей, в одной руде, в том числе никеля, важнейшего ингредиента аккумуляторов для электромобилей, которые все чаще будут добываться из-под больших лесных массивов. поглотители углерода в тропических регионах, таких как Индонезия и Филиппины.
• Поскольку правительства изо всех сил пытаются обеспечить поставки критически важных полезных ископаемых для создания возобновляемой инфраструктуры, в документе анализируются последствия производства этих металлов для климата в планетарном масштабе и в течение всего жизненного цикла.

  Ванкувер, Канада —  В то время как мир спешит заменить ископаемое топливо возобновляемыми источниками энергии, новые исследования показывают, что полиметаллические породы, обнаруженные на глубоководном дне океана, могут поставлять сотни миллионов тонн важных металлов для аккумуляторных батарей для хранения энергии и питания электромобилей (EV). меньшее воздействие на климат, чем добыча тех же металлов из земли.

Рецензируемое исследование, опубликованное в Journal of Cleaner Production , представляет собой сравнительную оценку жизненного цикла источников металла аккумуляторных батарей электромобилей, определяющую количество прямых и косвенных выбросов и сбоев в услугах по связыванию углерода, реализуемых при добыче, обработке и очистке металлов аккумуляторных батарей. Углеродоемкость производства таких металлов, как никель, привела к растущему интересу к источникам металлов с низким содержанием углерода и недавнему призыву Илона Маска из Tesla, обещающего «гигантский контракт» на добычу никеля «эффективным и экологически безопасным способом». Поскольку производители электромобилей, такие как Tesla и Polestar, возглавляют движение за прозрачность во всей автомобильной промышленности и раскрывают углеродные следы своих автомобилей в течение всего срока службы, новое исследование выходит за рамки простого рассмотрения выбросов углерода в результате деятельности человека и рассматривает нарушение экосистемных услуг по связыванию углерода, вызванное изменения в использовании земли и морского дна для производства аккумуляторных металлов.

Под заголовком «Влияние на изменение климата жизненного цикла производства аккумуляторных металлов из наземных руд по сравнению с глубоководными полиметаллическими конкрециями» Документ начинается со сценария спроса на производство четырех металлов (никель, кобальт, марганец, медь) для поставки одного миллиарда аккумуляторов для электромобилей мощностью 75 кВтч с химическим составом катода NMC 811 (80% никель, 10% марганец, 10% кобальт). Затем в нем сравнивается влияние на изменение климата поступления этих четырех металлов из двух источников:обычных руд, найденных на суше, и полиметаллических пород с высокой концентрацией четырех металлов в одной руде, обнаруженных отдельно на морском дне на глубине 4–6 км.

Мы хотели оценить, как производство металлов с использованием наземных руд или полиметаллических конкреций может способствовать изменению климата. Переходя от добычи к переработке и рафинированию, мы количественно определили три показателя для каждого типа руды:прямые и косвенные выбросы в эквиваленте двуокиси углерода, нарушение существующих запасов секвестрированного углерода и нарушение будущих услуг по связыванию углерода. Эти три показателя напрямую влияют на оставшийся глобальный углеродный баланс, чтобы не допустить потепления на 1,5°C», – говорит ведущий автор исследования Дайна Пауликас из Центра минералов, материалов и общества Университета Делавэра.

Исследование показало, что производство аккумуляторных металлов из конкреций может сократить активные выбросы CO2-эквивалента человеком на 70-75%, накопленный углерод, подверженный риску, на 94% и нарушение работы служб по связыванию углерода на 88%. «Наземным шахтерам мешают такие проблемы, как падение качества руды, поскольку более низкие концентрации металла приводят к увеличению потребности в энергии, материалах и площади земли для производства того же количества металла. Кроме того, фактический сбор конкреций влечет за собой относительно низкие затраты энергии, земли и отходов по сравнению с обычным рудником. Что касается выбросов, то даже если мы предполагаем полный отказ от использования угля в фоновых электрических сетях для производственных нужд, наша модель показывает, что производство металла из высококачественных полиметаллических конкреций все еще может дать 70-процентное преимущество», — сказал Пауликас.

То, что происходит с поглотителями углерода на суше и на морском дне, используемом для производства металлов, является еще одной важной частью истории воздействия на климат», — сказал доктор Стивен Катона, морской биолог и соучредитель Индекса здоровья океана, который внес свой вклад в исследование. «На суше углерод хранится в растительности, почве и детрите. На морском дне углерод хранится в отложениях и морской воде. Производство металлов для одного миллиарда электромобилей из наземных руд уничтожит 156 000 км ² . земли и 2100 км ² морского дна для глубоководного захоронения хвостов. Производство такого же количества конкреций привело бы к разрушению 508 000 км ² . морского дна во время сбора конкреций и 9800 км ² земли при металлургической переработке. Несмотря на нарушение большей площади морского дна, производство металлов из конкреций вызовет гораздо меньшее разрушение углерода. Это связано с тем, что донные отложения содержат в 15 раз меньше углерода на км ² . чем средний наземный биом, и нет известного механизма поднятия нарушенных донных отложений на поверхность и воздействия на атмосферный углерод. Напротив, добыча полезных ископаемых на суше требует удаления лесов, другой растительности и верхнего слоя почвы для доступа к руде, хранения отходов и создания инфраструктуры. При этом мы теряем накопленный углерод и нарушаем работу служб по связыванию углерода до тех пор, пока земля используется, а это может длиться от 30 до 100 лет».

Исследователи обнаружили, что полиметаллические конкреции могут поставлять металлы для одного миллиарда аккумуляторов электромобилей с сокращением выбросов CO на 11,6 Гт<суб>2 e по сравнению с наземными источниками. Это представляет собой значительную потенциальную экономию, учитывая оставшийся углеродный баланс всего 235 Гт при 66-процентной вероятности сохранения глобального потепления на 1,5 °C.

«Мы надеемся, что эта работа побудит других глубже погрузиться в анализ цепочки поставок для перехода к экологически чистой энергии и, в частности, обратить внимание на последствия производства критически важных минералов, подобных тем, которые мы изучали», — сказал Пауликас. «Учитывая ожидаемое на 500 % увеличение требований к минералам для чистых технологий, я думаю, что мы несем общую ответственность за то, чтобы посмотреть на планету и продумать все аспекты добычи полезных ископаемых, чтобы гарантировать, что этот ресурсоемкий переход не усугубит изменение климата». /Р>

Акцент исследователей на влиянии изменения климата основан на более крупном исследовании Откуда должны браться металлы для зеленого перехода. ?<и>, который сравнивает ряд социальных и экологических последствий и был заказан DeepGreen Metals, компанией, стремящейся собирать полиметаллические породы для снабжения электромобилей в рамках системы с поддержкой блокчейна для аренды и повторного использования материалов для аккумуляторов.

Это рецензируемое исследование показывает неотъемлемые преимущества пород морского дна, когда речь идет о воздействии изменения климата. Сам по себе ресурс дает нам значительную фору в разработке наземных майнеров, но одного низкого уровня выбросов углерода недостаточно. Мы работаем над удалением углерода из атмосферы, а не над его добавлением», — сказал Джерард Бэррон, председатель и главный исполнительный директор DeepGreen Metals. «Мы будем использовать гидроэнергию на суше; мы изучаем электротопливо для морских операций и используем электрооборудование и углерод-отрицательные восстановители в металлургической обработке. Сложите все вместе, и у нас есть шанс вывести на рынок металлы с отрицательным выбросом углерода».

<эм> Изображения предоставлены DeepGreen