光伏家
英国《新科学家》周刊11月13日一期发表题为《争相挖掘金属会动摇清洁能源革命吗?》的文章，作者是格雷厄姆·劳顿。全文摘编如下：
如果说化石能源游说集团的非官方战吼是“钻吧，宝贝儿，钻吧”，可再生能源就应该是“挖吧，宝贝儿，挖吧”。如果我们要实现自己的气候目标，全世界就需要大量新矿场。
现实：新能源需“海量矿物”
国际能源署署长法提赫·比罗尔说：“矿物是未来清洁能源系统中必不可少的原料。如果我们试着勾勒未来的清洁能源系统，数以百万计的电动汽车、公交车、风车、太阳能板，这些都需要矿物来建造。海量的矿物。”
他并没有夸大其词。国际能源署最近一项报告显示，全世界要想在2050年前实现净零碳排放目标，对于所谓“关键矿物”的整体需求量就要增至目前的6倍。这些关键矿物包括锂、铜、钴、镍和稀土元素，都是清洁能源技术至关重要的原料。
这对实现我们的清洁能源梦构成重大挑战。尽管我们并不缺少矿物，但在不催生出又一头环境怪兽的同时及时、足量地将矿物从地下挖出就是另一回事了。归根结底，我们别无选择。英国能源智库“碳追踪者”咨询公司策略师金斯米尔·邦德说：“我们需要这么做。但我们需要用尽可能适当的方式这么做，以免再一次糟蹋地球。”
反题：需要矿物，环境成本极高
采矿已经在大煞地球风景，尽管是必需行业。据英国坎伯恩矿业学院的里奇·克兰介绍，人类历史上采矿技术取得的进步难以胜数，但99%的金属开采仍然依靠挖掘矿石，而在此之前往往还要清除大量覆岩。接下来矿石必须经过加工，由此产生了数量巨大的废物，约为每年1000亿吨，超过其他任何人造废物。
矿物开采和加工还耗费大量能源，采矿业是温室气体排放的最大主体之一。2018年，采矿业在全球排放的二氧化碳多达36亿吨，约为人为温室气体排放总额的10%。
采矿造成的环境和社会成本也得到充分证实。最近一项针对巴西亚马孙雨林矿物开采的研究发现，仅一座矿场的环境影响就能在各个方向波及70公里。
正当全世界寻求戒断化石燃料之际，上述事实让我们停下来思索。同等条件下，清洁能源技术相比其肮脏的对手需要多得多的矿物，无论电池、风电机、太阳能板还是电力输送和分配线缆都要以矿物作为零件。
国际能源署的数据显示，除去铁和铝不算，电动汽车所需矿物是燃油汽车的6倍;而海上风电厂所需矿物是同等发电量燃气电厂的13倍。可再生能源发电的发展意味着，现在生成一度电耗费的矿物已经比2010年多出50%。就某些矿物而言，其需求量将高出几个数量级。
多方都表达了以下担忧：在争相开采这些矿物的过程中，我们可能抵消了清洁能源转型带来的环境收益。部分情况下，对环境可持续性的关切已经成为填补矿物供应缺口的一大障碍。以印度尼西亚的镍为例，大部分矿藏地都位于或邻近国家公园或其他保护区。
正题：利大于弊，矿物可循环使用
然而邦德说，不应该认为绿色矿物热潮滋生的环境问题与其旨在解决的环境问题大体相当，“得考虑一下规模”。
他说，现在的能源系统需要我们每年开采和加工130亿吨化石燃料，而同等情况下所需要的关键矿物为4300万吨。“也就是三百分之一，”邦德说，“说它环境影响更小是说得通的。”
国际能源署另一位分析师乔治·神谷说，就温室气体排放而言，支持清洁能源的理由同样无可辩驳。电动汽车的全周期排放量仅为燃油汽车的一半，即使把为制造电池而开采和加工锂、钴和镍的相关排放计算在内。如果电池充入的是可再生能源发的电，电动汽车的碳足迹还要减半。其他绿色能源技术也基本如此。
此外，化石燃料消耗了就是消耗了，与之不同的是，矿物资源可以重复利用，在很多情况下可能重复利用成百上千次。随着进一步从汽车报废电池中回收钴和镍，假以时日采矿强度应该会下降。
但这能否实现是个开放性问题。“铁、铝和铜等金属的回收已经相当成熟，但诸如锂和稀土元素等其他金属还不行，”国际能源署的蒂姆·古尔德说，“这不得不改变。”
国际能源署估算，2030年至2040年，供应链中回收的矿物——主要是废电池中的铜、钴、镍和锂——总量需要从每年10万吨左右增至120万吨，大致相当于总需求量的10%。
国际能源署分析师金太润(音)说，最重要的是，规模经济才能让回收可行。为做到这一点，制造商需要设计出更容易回收的产品，政界人士需要鼓励更有效的废物收集和分类。
金认为，创新也能发挥作用。光伏需求增加也推高了对银和硅的需求，作为回应，制造商削减了太阳能板中二者的用量，在其他方面或许也能挤出类似的能效提升。另外在用一种金属替代另一种金属方面也存在空间，特别是稀土金属之间的相互替代，稀土包括17种元素，很多物理和化学特征都是相同的。
问题：要解决的不止是温室气体
但温室气体排放并非人类面临的唯一关乎存亡的环境危机。联合国还指明其他两项：生物多样性遭破坏，废物和污染。在这两方面，采矿的健康证明都不理想。而矿物热潮只会进一步加大这些压力。
2020年，澳大利亚昆士兰大学的劳拉·桑特率领的研究团队累加了正在运营以及未来有望运营的矿场的全球足迹。该研究收集了世界上所有记录在案的矿场信息，共计逾6.2万座，其中约4.5万座在建。
研究团队发现，这些矿场总共影响了多达5000万平方公里的区域，超过陆地总面积的三分之一，仅有南极洲幸免。研究推算，矿场对生物多样性的影响范围超出其周边各个方向50公里，这一数字较桑特在亚马孙雨林早先研究暗示的结果保守一些。
研究团队还发现，这些受到影响的陆地中，有31%位于被认定为对阻止生物多样性减少具有重要意义的区域，8%是受到正式保护的区域。每七块保护区中，就有一块已有或将有矿场。而在这些投入运营或计划运营的矿场中，超过80%正在或将要生产能源转型的关键矿物。
桑特的分析只是对未来矿场可能位置的大致预判。此类分析可以用来辅助为矿场选址的决策，从而限制矿场影响对生态多样性保护具有重要意义的区域。桑特说：“我们有很多机会在这些保护区外对采矿进行战略投资。”
然而，即使是保护生物学者也承认，不得不实现能源转型，而这不仅仅是出于气候角度。
“缓解气候变化对于实现全球生物多样性保护目标也是极其重要的行动之一，”桑特说，“我们并不是要提出继续使用化石燃料才是前行的道路。”
澳大利亚詹姆斯·库克大学保护生物学者比尔·劳伦斯说，需要平衡的是，我们试图让人类更加永续，同时避免破坏自然。他说：“这会是终极讽刺之处。”
邦德说，我们别无选择，唯有在钢丝上行走。国际能源署的路线图列出六大挑战：政府必须增强投资者信心;企业需要创新;回收力度必须加大;需要进一步确保供应安全，或许是通过战略储备的方式;生产商和消费者之间要加强协调;必须提升环境和社会标准。
比罗尔说，归根结底，我们所有人都要发觉这样一个现实：在能源转型问题上，“矿物不是助兴表演，而是主要赛事的组成部分”。
来源:索比光伏网
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