Temiz Enerji Dönüşümü ve Madencilik: Fırsatlar ve Zorluklar
Temiz enerji dönüşümünün metaller ve madencilik için geniş kapsamlı sonuçları olacaktır.
Editör: Maden Gazetesi
14 Aralık 2023 - 18:35 - Güncelleme: 14 Aralık 2023 - 19:11
Paris Anlaşması’nın hedeflerine ulaşmak için, temiz enerji teknolojilerinin mineral gereksinimlerini 2040’a kadar dört katına çıkarması gerekecektir. 2050’ye kadar küresel olarak net sıfıra ulaşmak için ise daha hızlı bir artışla, 2040’ta bugün olduğundan altı kat daha fazla mineral girdisi gerekecektir. Bu artışlar hangi sektörlerden geliyor? İklim odaklı senaryolarda, elektrikli araçların üretiminde ve batarya depolamasına yönelik mineral talebi, 2040’a kadar en az otuz kat büyümeyle önemli bir güç olacaktır. 2040 yılına kadar (Sürdürülebilir Kalkınma Senaryosu) SDS’de en hızlı büyümeyi talebinin 40 kat artmasıyla lityum görüyor ve bunu grafit, kobalt ve nikel (yaklaşık 20-25 kat) izliyor. Elektrik şebekelerinin genişlemesi, elektrik hatları için bakır talebinin aynı dönemde iki kattan fazla artması anlamına geliyor.
İklim hedeflerini karşılamak için düşük karbonlu elektrik üretiminin artması aynı zamanda bu sektörden gelen mineral talebinin 2040’a kadar üç katına çıkması anlamına geliyor. Rüzgar, özellikle malzeme yoğun açık deniz rüzgarının desteğiyle liderliği ele geçiriyor. Güneş PV, eklenen kapasite hacmi nedeniyle yakından takip ediyor. Hidroelektrik, biyokütle ve nükleer, nispeten düşük mineral gereksinimleri göz önüne alındığında yalnızca küçük katkılarda bulunur. Diğer sektörlerde, bir enerji taşıyıcısı olarak hidrojenin hızlı büyümesi, elektrolizörler için nikel ve zirkonyuma ve yakıt hücreleri için platin grubu metallere olan talebin büyük bir artışını desteklemektedir.
Talep yörüngeleri büyük teknoloji ve politika belirsizliklerine tabidir. Etkileri anlamak için 11 alternatif vaka analiz edildi. Örneğin, Batarya kimyası ve iklim politikalarının evrimi hakkındaki varsayımlara bağlı olarak, kobalt talebi bugünün seviyelerinden 6 ila 30 kat daha fazla olabilir. Benzer şekilde, nadir toprak elementleri, rüzgar türbinlerinin seçimine ve politika desteğinin gücüne bağlı olarak 2040’ta bugünkünden üç ila yedi kat daha fazla talep görebilir. Talep değişkenliğinin en büyük kaynağı, iklim politikalarına ilişkin belirsizlikten kaynaklanmaktadır. Tedarikçiler için büyük soru, dünyanın gerçekten Paris Anlaşması ile uyumlu bir senaryoya yönelip yönelmediğidir. Politika yapıcılar, hedeflerini netleştirerek ve hedefleri eyleme dönüştürerek bu belirsizliği daraltmada çok önemli bir role sahiptirler. Bu, yatırım risklerini azaltmak ve yeni projelere yeterli sermaye akışını sağlamak için hayati derecede önemlidir
.
Temiz enerji geçişleri, mineral üreten şirketler için fırsatlar ve zorluklar sunar. Bugün kömür üretiminden elde edilen gelir, enerji geçiş minerallerinden elde edilenlerden on kat daha fazladır. Bununla birlikte, iklim odaklı bir senaryoda, enerji geçiş minerallerinden elde edilen birleşik gelirler, 2040’tan çok önce kömürden elde edilen gelirlerin yerini alıyor.
İklim hedeflerini karşılamak için düşük karbonlu elektrik üretiminin artması aynı zamanda bu sektörden gelen mineral talebinin 2040’a kadar üç katına çıkması anlamına geliyor. Rüzgar, özellikle malzeme yoğun açık deniz rüzgarının desteğiyle liderliği ele geçiriyor. Güneş PV, eklenen kapasite hacmi nedeniyle yakından takip ediyor. Hidroelektrik, biyokütle ve nükleer, nispeten düşük mineral gereksinimleri göz önüne alındığında yalnızca küçük katkılarda bulunur. Diğer sektörlerde, bir enerji taşıyıcısı olarak hidrojenin hızlı büyümesi, elektrolizörler için nikel ve zirkonyuma ve yakıt hücreleri için platin grubu metallere olan talebin büyük bir artışını desteklemektedir.
Talep yörüngeleri büyük teknoloji ve politika belirsizliklerine tabidir. Etkileri anlamak için 11 alternatif vaka analiz edildi. Örneğin, Batarya kimyası ve iklim politikalarının evrimi hakkındaki varsayımlara bağlı olarak, kobalt talebi bugünün seviyelerinden 6 ila 30 kat daha fazla olabilir. Benzer şekilde, nadir toprak elementleri, rüzgar türbinlerinin seçimine ve politika desteğinin gücüne bağlı olarak 2040’ta bugünkünden üç ila yedi kat daha fazla talep görebilir. Talep değişkenliğinin en büyük kaynağı, iklim politikalarına ilişkin belirsizlikten kaynaklanmaktadır. Tedarikçiler için büyük soru, dünyanın gerçekten Paris Anlaşması ile uyumlu bir senaryoya yönelip yönelmediğidir. Politika yapıcılar, hedeflerini netleştirerek ve hedefleri eyleme dönüştürerek bu belirsizliği daraltmada çok önemli bir role sahiptirler. Bu, yatırım risklerini azaltmak ve yeni projelere yeterli sermaye akışını sağlamak için hayati derecede önemlidir
.
Temiz enerji geçişleri, mineral üreten şirketler için fırsatlar ve zorluklar sunar. Bugün kömür üretiminden elde edilen gelir, enerji geçiş minerallerinden elde edilenlerden on kat daha fazladır. Bununla birlikte, iklim odaklı bir senaryoda, enerji geçiş minerallerinden elde edilen birleşik gelirler, 2040’tan çok önce kömürden elde edilen gelirlerin yerini alıyor.
- Tedarik. Madenciliğin birçok malzeme için tarihsel büyüme oranlarının ötesine geçmesini gerektiren ve aynı zamanda arzın 2030'un ötesinde daha da artırılmasını sağlamak için arama çalışmalarının iki katına çıkarılmasını gerektirecek, halihazırda duyurulan projelerin zamanında ölçeklendirilmesinin sağlanması çok önemlidir.
- Madencilik, rafinaj ve izabe işlemlerinin 2030 yılına kadar yaklaşık 3 trilyon dolardan 4 trilyon dolara çıkması gerekecek (yılda yaklaşık 300 milyar dolardan 400 milyar dolara).
- İşgücü kapasitesinin 300.000 ila 600.000 uzman madencilik profesyoneli ve ilave 200 kişi artırılması gerekecek.
- Bu varlıklara güç sağlamak için 2030 yılına kadar 500 gigawatt'a kadar (ideal olarak düşük karbonlu) enerjinin devreye girmesi gerekecektir; bu, 2030 yılına kadar tahmini güneş ve rüzgar enerjisi kapasitesinin yüzde 5 ila 10'una eşdeğerdir.
- Son olarak, ölçek büyütme, sorunsuz izin süreçleri gerektirecektir. zamanında altyapı kurulumu, ekipmanın kullanılabilirliği ve yeterli su kaynakları.
- Avrupa Birliği yeni büyüme stratejisi olan Avrupa Yeşil Mutabakatı ile; Avrupa kıtasının 2050’de iklim nötr olmasını hedeflerken elektrifikasyon ve enerji tedarik kaynaklarında çeşitliliği sağlayacak çalışmalara öncelik vermeyi planlamaktadır. Bu çalışmalar dolayısıyla kritik hammadde ihtiyacında büyük artış olacağı beklenmektedir.
- 2020 yılında Avrupa Birliği Ortak Araştırma Merkezi (Joint Research Centre)’nin yayınladığı, 2030 ve 2050 için iklim nötr senaryolarını hammadde talebine çeviren öngörü çalışmasında; yenilenebilir enerji, e-mobilite, savunma ve havacılık sektörlerinde kullanılan kritik hammaddelerin tedarik riskleri analiz edilmiştir. Rapor, elektrikli araçlar ve piller için tüm AB ekonomisine sağlanan mevcut arza kıyasla 2030’da 18 kat daha fazla lityum ve 5 kat daha fazla kobalta, 2050’de ise neredeyse 60 kat daha fazla lityum ve 15 kat daha fazla kobalta ihtiyaç olacağını işaret etmiştir. Elektrikli araçlar, robotlar ve rüzgâr jeneratörlerinde bulunan kalıcı mıknatısların üretiminde kullanılan nadir toprak elementlerine olan talebin artışına da rapor içerisinde değinilmiştir.
- Paris Anlaşması çerçevesinde küresel sıcaklık artışını 1,5 ila 2 dereceyle sınırlandırma hedefini karşılayan senaryolara göre, yeşil dönüşümün önemli bileşenlerinden birinin de enerji sistemlerindeki temiz dönüşüm olacaktır.
- Avrupa Birliği’nin öngörülerini destekleyen IEA raporunda; küresel net karbon emisyonu hedeflerini karşılamak için 2030 yılına kadar akümülatörlerde yoğun olarak kullanılacak ihtiyacı karşılamak üzere 50 lityum, 60 nikel ve 17 kobalt maden sahası/tesisi daha inşa edilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır
- Yenilenebilir enerjiye olan talep artmaya devam ettikçe, kritik hammaddeleri üreten madencilik sektörü de yenilenebilir bir geleceğin önemli bir parçası olmaya devam edecektir. Öngörülen ihtiyacı karşılamak için maden sektörünün tedarik ağını genişletmesi ve yeni maden sahaları açılması beklenmektedir.
- Enerji dönüşümünde, bakır, lityum, nikel, manganez, kobalt, çinko, silikon ve nadir toprak elementleri gibi birçok madenin kullanıldığını ve bu madenlerin stratejik madenler olarak değerlendirilmektedir.
- Yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik üretimleri için rüzgar türbinleri ve güneş panelleri ile elektrikli araçlarının bugünkü enerji tüketim oranıyla kıyasladığında aynı miktarda enerji sağlamak için konvansiyonel üretimlere göre 10 kat daha fazla madenciliğe ihtiyaç var.
- Örneğin; mevcut üretim teknikleri ile beş mega-watt’lık tek bir rüzgar türbini, bir ton neodimyum ve disprosiyum alaşımı gerektirmektedir. Rüzgar enerjisi için gelecek tahminleri göz önüne alındığında, rüzgar jeneratörlerinde bulunan kalıcı mıknatısların üretimi için gereken kritik hammaddelere yönelik küresel talebin, önümüzdeki on yıl içinde 2,1 kat artacağı tahmin ediliyor. Benzer şekilde; kurulu bir rüzgar türbininde, jeneratörde, transformatörlerde ve kablolarda kullanılan bakır içeriği mega-watt başına yaklaşık 4,5 ton olarak kabul edilmektedir. 2028 yılına kadar küresel rüzgar piyasasının yılda ortalama 450 kiloton olan bakır ihtiyacının 600 kilotona çıkacağı tahmin edilmektedir.
- Elektrikli bir araba benzinli bir arabadan 5 kat daha fazla madene ihtiyaç duyarken, kıyı tipi bir rüzgâr tribünü tesisiyse bir doğalgaz temelli elektrik santralinden 8 kat daha fazla madene ihtiyaç duyuyor.
- Şu an bakır ve nikel üreten tesisler üretim kapasitelerinin sınırına ulaşmış durumdalar, eğer yeni projeler ile bu üretim kapasitesi arttırılmazsa yenilenebilir enerji dönüşümü için gerekli olan maden miktarının sağlanmasında zorluklar yaşanabilir
- Örneğin, kıyı tipi bir rüzgâr tribünü tesisinde doğal gaz temelli bir elektrik santralinden 8 kat daha fazla madene ihtiyaç duyuluyor. Açık deniz rüzgâr santrallarında ise eş değer bir gaz santraline göre 12 kat daha fazla madene ihtiyaç var. Rüzgâr tribünlerinde çelik, alüminyum, cam veya karbon takviyeli kompozit malzeme, güneş santralinde ise kristal bakır, alüminyum ve gümüş madenleri yoğun kullanmaktadır.
- Ortalama 1,5 ton ağırlığa sahip bir otomobilde 1 ton demir-çelik, 10 kilogram bakır, 10 kilogram kurşun 10 kilogram çinko, 40 kilogram cam kumu, 70 kilogram oksit kullanılıyor. Elektrikli araçta 54 kilogram grafit, 63 kilogram nikel, 22,5 kilogram kobalt, 80 kilogram lityum; pil ve bataryada ise 63 kilogram lityum kullanılmaktadır.
- Güneş panelleri üretimi için gerekli olan yarı iletkenlerin imalatında kullanılan indiyum madenciliğinin ise yüzde 8.000 artması gerekiyor. Elektrikli arabalar için kullanılan (GES ve RES üretimlerine depolama için gerekli olan hariç) lityum üretiminin yüzde 2.000'den fazla artmasına ihtiyaç var.
- "Çin, stratejik madenlerden lityum ve kobaltın yüzde 70'ini kontrol ediyor. Değerli madenlerin yüzde 62,9'unu da üretiyor. Demokratik Kongo Cumhuriyeti, kobaltın yüzde 71,4'ünü üretiyor. Güney Afrika, küresel platin üretiminin yüzde 72'sini karşılıyor. Türkiye'de ise ham maddesini ürettiğimiz sanayi ile madencilik sektörü ekonomiye 40 milyar dolar katkı sağlıyor. Bunu çok daha yukarılara çıkarmamız mümkün.
FACEBOOK YORUMLAR