从电池到太阳能板,支撑能源转型的技术在很大程度上依赖关键矿产。
但开采这些矿产可能带来严重的环境和社会后果。
我们必须设法减少对这些矿产的依赖,并以更安全、更符合伦理的方式开采我们确实需要的矿产。
各国在第28次联合国气候变化大会(COP28)上一致同意逐步摆脱化石燃料,这是避免气候危机的必要之举。然而,要快速转向可再生能源,需要大量关键矿产。
负责任地获取铜、镍和锂等矿产至关重要。这些矿产的获取方式将决定其在地方和全球层面的环境与社会影响,但公平且可持续的战略是可以实现的。
我们必须重新思考现有的矿产获取方式,这样做还将开启充满前景的新投资机遇。
关键矿产的困境:危害与依赖
有三个关键挑战领域需要特别关注:采矿产生的碳排放、社会与生物多样性影响,以及循环性方面的差距。
能源密集型的关键矿产开采可能会削弱减排努力。幸运的是,矿业公司有能力投资可再生能源,例如绿色氢能,在开发项目的同时,也可投资于更高效的技术,以降低采矿作业的总体排放。
采矿活动可能造成的环境影响不止于排放。例如,水资源枯竭、土地用途改变和污染会导致生物多样性丧失,并对自然资源产生负面影响。这些环境影响进而会影响当地社区的福祉。采矿还可能侵犯原住民的权利,据估计,54%的关键材料位于原住民土地附近。
据Jocelyne Tsonang称,采矿带来的连锁影响往往不易察觉,且常常波及最脆弱的人群。例如,为进入矿区而修建道路,可能使原本难以抵达的地区变得可以进入,从而加剧偷猎、非法木材采伐和叛军流动。
关键矿产的价值应纳入负责任的矿产获取原则,以减少对人类和生物多样性的影响。一些企业已率先采取行动以减少影响,它们认识到消费者需求的变化和可预见的监管将塑造未来的商业格局,但政策可以推动进一步的行动。
迄今为止,循环性方法尚未得到大规模推广。由于材料、设计和运输距离等因素,电池和可再生能源基础设施的回收与再利用一直困难重重。适合回收的材料常被送往监管无法保障防护措施的海外地区,由当地人承担废弃物处理工作,也无法保护因废弃物处置而受影响的附近社区。弥补这些差距是确保可持续获取能源转型所需矿产的关键。
减少关键矿产影响的三项解决方案
目前可再生能源的增长尚未减少化石燃料的消耗,它只是满足了全球不断增长的能源需求。关键矿产蕴藏巨大潜力,但其获取方式可能带来供应链风险并产生严重后果。因此,重新设计降低关键矿产需求的方法,对于确保公平且可持续的能源转型至关重要。
1. 重新设计产品,以降低对问题较多矿产的需求。
创新可以通过设计更节能的技术来减少对特定矿产的依赖。例如,更轻的电池所需的能源密集型矿产会更少。创新技术还可以致力于用危害较小的材料,替代难以获取且对环境或社会有害的矿产。一些电池,如磷酸铁锂电池或钠电池,已开始在设计中去除镍和钴等问题较多的矿产。
矿业公司已开始为核心业务之外的行业重新设计产品,利用现有基础设施开拓新市场。此类设计致力于应对采矿废弃物的显著增长,据预测,若采矿行业继续照常运营,废弃物储存成本将增加超过1.6万亿美元,增长周期为未来三十年。矿业公司Vale通过开发ore-sand(一种用于建筑的铁矿石联产品),在降低废弃物维护成本的同时,也应对了砂石需求激增的问题。砂石通常取自河流生态系统、海洋环境或其他同样脆弱的栖息地。
2. 重塑商业模式以弥补差距。
Vale通过从一开始就融入循环设计,并构建一个产业生态系统来利用常被浪费的各类材料,从而重塑了其业务。随着可再生资源价值的提升,各行业已开始认识到,投资于覆盖整个价值链的更有效循环方法具有价值。
随着电动汽车电池接近使用寿命终点,社会正面临废弃物迅速增长的局面。Cirba Solutions看到了回收有价值电池的市场机会,并且近期与丰田建立了合作关系,以帮助这家汽车制造商降低运营成本和排放。
为使决策者为2030年前废旧电池的大量涌现做好准备,落基山研究所开发了一个电池循环经济倡议仪表盘。该工具有助于更好地了解美国可回收材料的规模,以及其填补供应缺口的潜力。
3. 出台并强化政策,以保障未来。
政策必须致力于减少需求,例如通过降低能源消耗,并增加供应,例如通过回收激励措施。推动智慧城市建设的政策可以促进能效提升,从而减少对关键矿产的需求。增加便捷的公共交通和宜步行的社区,可以影响人们的出行选择,并大幅减少交通排放,同时减少空气污染并增加体育活动,带来相关健康效益。这包括鼓励提升耗能技术(如人工智能)效率的政策。耗能技术(如人工智能)。
保护消费可再生能源国家中人民与环境的法规和政策,应确保相关法规跟随输往其他国家的废弃物,以保护海外的脆弱人群。
政策必须激励有效回收。多种因素影响着电池回收成本,包括规模经济和运输方式,而高昂的回收成本使得废弃物产生比资源回收更有利可图。鼓励材料回收、再利用和减少废弃物的政策,例如欧盟近期通过的《电池法规》,将在减少碳排放的同时增加关键矿产供应。使矿产更易回收的制造标准还将降低回收成本,进一步激励材料回收。
公共投资将进一步用于循环性研究,以克服回收障碍并提升回收能力。
世界经济论坛如何推动清洁能源转型?
能源与材料中心汇聚各界领袖,帮助他们理解正在重塑能源、材料和工业体系的复杂转型。该中心提供一个平台,用以探讨能源安全、可负担性与可持续性之间的交集。
通过跨价值链和跨地区的合作,该中心能够开辟共同路径,帮助合作伙伴围绕切实可行的解决方案达成一致,以实现安全、低碳且公平的转型。
关键矿产的前瞻性思考
我们刚刚承诺将可再生能源装机容量增至三倍。未来的能源结构将与过去十年截然不同。我们获取、提炼、制造和再利用能源转型所需材料的方式,以及其对我们未来的影响,将需要一场彻底的范式转变。决策者必须为这些需求与影响的快速变化做好准备。
为此,发达经济体应支持并协助严重依赖关键矿产开采的社区中的政府做好准备。这样做,它们便能营造有利环境,确保这些社区成功参与替代性经济,并从中获益。
决策者是推动这一变革的关键。对新的、多元化来源的投资将提升供应链韧性;鼓励回收的政策将促使企业开发新的解决方案,以应对预期的废弃物问题;而能效要求将减少对关键矿产的需求。我们有机会塑造自身未来,为子孙后代保护人类并保存自然资源。
全球未来理事会“负责任资源利用”理事会经理Elena Perez与Anis Nassar参与了本议程文章的撰写。

