عقبات اقتصادية وعوائق في سوق المعادن الثمينة تهدد خطط التحول الأخضر وإزالة الكربون من السيارات والشاحنات

مع تسارع تحول الصناعة إلى السيارات الكهربائية، يواجه العالم حاجة ماسة للمعادن والمعادن المهمة لجعل المركبات الكهربائية الموفرة للغلاف الجوي ممكنة.

من المتوقع أن يرتفع الطلب على بطاريات الليثيوم والنيكل والكوبالت والمنغنيز والبلاتين بشكل حاد حيث تعمل الدول على الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري خلال منتصف القرن، ولكن من المحتمل أن تؤدي إلى عقبات اقتصادية وعوائق في سلسلة التوريد، وفقًا لبحث جديد نشرته كورنيل 11 أبريل في Nature Communications.

قال Fengqi You ، أستاذ Roxanne E and Michael J. Zak في هندسة أنظمة الطاقة، المؤلف الأول في دراسة المقايضة بين المتطلبات المعدنية الحرجة وإزالة الكربون عن النقل في كهربة السيارات، إن تحسين كفاءة محركات الاحتراق الداخلي يمكن أن يخفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، لكن إزالة الكربون بعمق لقطاع النقل البري يتطلب كهربة والتحول إلى طاقة أنظف ، مثل الكهرباء المولدة من مصادر متجددة.

تطوير تكنولوجيا البطاريات

في الورقة الجديدة، فحص الفريق البحثي 48 دولة رئيسية ملتزمة بلعب دور قوي في كهربة النقل، بما في ذلك الولايات المتحدة والصين والهند، وأكدوا “النمو الأحادي في الطلب العالمي على المعادن المهمة حتى عام 2050 هو الاتجاه الأكثر انتشارًا”، ” مدفوعا بشكل أساسي باختراق سوق السيارات الكهربائية وتطوير تكنولوجيا البطاريات.”

في حالة تحقيق سيناريو تكون فيه 40٪ من السيارات كهربائية بحلول عام 2050 ، فإن الحاجة إلى الليثيوم عالميًا ستزيد 2.909٪ عن مستوى 2020، إذا كانت 100٪ من السيارات كهربائية بحلول عام 2050، فإن الحاجة إلى الليثيوم تتضاعف لتصل إلى 7513%.

من عام 2010 إلى عام 2050 ، في سيناريو تكون فيه جميع المركبات كهربائية، يرتفع الطلب السنوي على الليثيوم عالميًا من 747 طنًا متريًا إلى 2.2 مليون طن متري.

بحلول منتصف القرن، على سبيل المثال، يتفوق الطلب على النيكل على المعادن الهامة الأخرى ، حيث تتراوح الحاجة العالمية من 2 مليون طن متري، حيث 40٪ من السيارات كهربائية ، إلى 5.2 مليون طن متري حيث تكون جميع المركبات كهربائية.

الطلب السنوي على الكوبالت (يتراوح من 0.3 إلى 0.8 مليون طن متري) والمنغنيز (يتراوح من 0.2 إلى 0.5 مليون طن متري) سيرتفع بنفس الحجم في عام 2050 ، وفقًا للصحيفة.

الإمدادات غير المستقرة

حاليًا ، تتركز المعادن والمعادن المهمة في تشيلي غير المستقرة سياسيًا والكونغو وإندونيسيا والبرازيل والأرجنتين وجنوب إفريقيا ، وفقًا للبنك الدولي.
أوضح فريق البحث “أن الإمدادات غير المستقرة للمعادن المهمة يمكن أن تؤدي إلى تفاقم مخاطر العرض في ظل ارتفاع الطلب”.

في الورقة البحثية، لاحظ الباحثون توخي الحذر بشأن كهربة المركبات الثقيلة، والتي تتطلب معادن أكثر أهمية من المركبات الأخرى، على الرغم من أنها تمثل فقط ما بين 4٪ و 11٪ من إجمالي أسطول الطرق في بعض البلدان، فإن المعادن المهمة المتعلقة بالبطاريات والمستخدمة في المركبات الكهربائية الثقيلة ستشكل 62٪ من الطلب الحاسم على المعادن في العقود المقبلة.

بناء اقتصاد دائري

ومن اقتراحات الباحثين لإدارة هذا الطلب: سيكون بناء اقتصاد دائري أمرًا لا غنى عنه للمعادن المهمة إذا حقق سلسلة توريد ذات حلقة مغلقة في المستقبل، كما ينبغي النظر في استراتيجيات لتعزيز كفاءة إعادة التدوير ومعدل استعادة البطاريات المنتهية الصلاحية بوتيرة مناسبة.
يجب أن تتبنى البلدان سياسات تعطي الأولوية للتصاميم البديلة للكاثودات/ الأنودات وأنظمة خلايا الوقود (الهيدروجين الأخضر) لتقليل الاعتماد على المعادن الأساسية الحرجة.
يجب أن تقترن أهداف إزالة الكربون للنقل البري بنشر المركبات الكهربائية ، وتوقيت ذروة الكربون وحياده، وميزانيات انبعاثات دقيقة.