Хорошо известно и многократно описано в литературе, что энергических переход и развитие «новой энергетики» потребуют роста добычи ряда элементов. На эту тему также существует множество спекуляций («не хватит материалов»).
В докладе Всемирного банка дан перечень семнадцати основных элементов, критически важных для развития солнечной, ветровой, геотермальной энергетики, систем накопления энергии, электрического транспорта. Среди них не только редкие или редкоземельные, но и совершенно обычные медь и алюминий.
Перечень элементов:
- Алюминий
- Марганец
- Хром
- Молибден
- Кобальт
- Неодим
- Медь
- Никель
- Графит
- Серебро
- Индий
- Титан
- Железо
- Ванадий
- Свинец
- Цинк
- Литий
В докладе оценивается потребность в этих элементах для двух сценариев энергетического развития до 2050 года, реализация которых позволит достичь целей Парижского соглашения (ограничения роста глобальной температуры 1,5–2,0 градусами Цельсия).
Самым потребляемым «металлом энергетического перехода» (по массе, в абсолютном выражении) будет алюминий, однако в процентном отношении его годовое потребление в рассматриваемом секторе составит всего несколько процентов от годовых объёмов сегодняшнего выпуска.
Для удержания глобальной температуры ниже 2 градусов Цельсия за весь период до 2050 года потребуется добыть примерно 3–3,5 млрд тонн перечисленных минералов и металлов и использовать их в солнечной, ветровой, геотермальной энергетике и системах накопления энергии.
При этом годовое потребление трёх из них — графита, лития и кобальта — к 2050 должно будет увеличиться больше чем на 450% от уровня 2018 года.
Прогнозируемый годовой спрос на минеральные ресурсы в рамках 2DS только от энергетических технологий в 2050 году по сравнению с уровнем добычи в 2018 году:
В то же время следует учитывать высокую неопределенность в плане дальнейшего развития технологий «новой энергетики». Прогнозируемого сегодня роста спроса на те или иные материалы может и не случиться, если развитие пойдёт по другому технологическому пути. Это касается многих секторов. Например, основные объёмы потребления алюминия – это, главным образом, рамы фотоэлектрических модулей. Однако они могут быть изготовлены из синтетических или композитных материалов, и, если такая альтернатива станет нормой, потребление алюминия снизится радикально. В докладе все возможные сценарии повышения эффективности использования и субституции материалов не рассматриваются.
Авторы также подчеркивают, что некоторые металлы, такие как медь и молибден, используются в разных технологиях и секторах «новой энергетики», в то время как другие, такие как графит и литий, имеют узкое применение (аккумуляторы). Это означает, что изменения в технологиях и темпах их развертывания могут критически влиять на спрос на определенные виды сырья.
Накопленные до 2050 года выбросы парниковых газов от создания и эксплуатации объектов ВИЭ и систем накопления энергии, включая выбросы в процессе добычи всех используемых полезных ископаемых, составят 16 гигатонн в эквиваленте СО2, что соответствует всего 6% выбросов от использования угля и газа в сценарии, который соответствует целям Парижского соглашения. При этом основная доля выбросов от «новой энергетики» приходится на алюминий, за которым следует графит.
Несмотря на относительно незначительные объёмы выбросов, Всемирный банк подчёркивает необходимость внедрения практик «умного горного дела» (smart mining), нацеленных в том числе на снижение выбросов в процессе добычи и транспортировки сырья.
Отдельный раздел доклада посвящён важным вопросам переработки и вторичного использования материалов.
Авторы отмечают, что даже если коэффициент рециркуляции для таких металлов как медь и алюминий будет увеличен до 100%, восстановленного сырья будет всё равно недостаточно для удовлетворения спроса со стороны технологий ВИЭ и систем накопления энергии до 2050 года.