Kommer drivkraften för EVs att förstöra jordens sista orörda ekosystem?
För att förhindra en klimatkatastrof måste världen dramatiskt skära ut sina koldioxidutsläpp. Men att skapa tillräckligt med batterier för att driva elfordon (EV) som behövs för en kolfri framtid kommer att kräva en massiv uppskalning i vår leverans av mineraler som koppar, kobolt och mangan.
Länder rusar för att bryta dessa dyrbara material från jorden och gräver överallt från Regnskogar i Demokratiska republiken Kongo till Indonesien. Dessa ansträngningar har dock plågas av miljöproblem och Mänskliga rättigheter.
Så vissa företag har vänt ögonen någon annanstans: havsbotten.
Milar under havets yta, miljarder steniga klumpar laddade med mangan, nickel, kobolt, koppar och andra värdefulla mineraler i havsbotten. I vissa områden är kobolt också koncentrerad i tjocka metalliska skorpor flankerar undervattensbergen.
Släkt: Vad är förnybar energi?
Flera företag och länder är på väg att skörda dessa så kallade djuphavspolymetalliska knölar och extrahera skatterna inom dem. För närvarande är havsbotten gruvdrift i internationella vatten lagligt skumt, och företag har ännu inte börjat kommersiell exploateringsverksamhet. Men delegat nationer av Internationell havsbottenmyndighet (ISA)-ett oåterkallat mellanstatligt organ-möts för närvarande i Kingston, Jamaica, under de kommande två veckorna (10 juli till 28 juli) för att utveckla förordningar som kan bana väg för sådan gruvdrift.
Denna praxis kan ha allvarliga konsekvenser för världens hav, berättade experter till Live Science. Så hur illa är dessa miljöpåverkan? Och är det möjligt för oss att uppfylla våra klimatmål utan att bryta djuphavet?
Djuphavs förödelse
Nya bevis tyder på att djuphavsbrytning kan skada ekosystem för havsbotten.
Ett viktigt område riktat av gruvföretag är en sträcka av havet från Hawaii till Mexiko. Trots dess frigida temperaturer och låg mattillgänglighet har denna djuphavs livsmiljö, känd som Clarion-Clipperton Zone (CCZ), ett häpnadsväckande antal arter, allt från glödande havsgurkor till tandiga anglerfisk. Forskare katalogiserade nyligen mer än 5 500 djuphavsarter på CCZ, varav ungefär 90% var okända för vetenskapen.
De flesta havsbotten gruvdrift kommer att kräva stora maskiner för att samla noduler, föra dem till ytan och sedan urladda det onödiga sedimentet tillbaka i havet. Denna metod kan få katastrofala konsekvenser för djuren som bor där, Forskare skrev i ett brev till tidskriften Nature Geoscience 2017.
”De måste effektivt gräva upp och mala upp havsbotten för att få sina mineraler,” Douglas McCauleyen marinbiolog vid University of California, Santa Barbara, berättade för Live Science. ”Så allt som lever i den livsmiljön kommer att förstöras.” Detta inkluderar djur som fästs vid och Lev på knölarna självasåsom havsskyttar och svarta koraller.
Eftersom praxis ännu inte har börjat i industriell skala har marina forskare mestadels förlitat sig på datormodeller och småskaliga försök för att förutsäga effekterna av djuphavsbrytning. 1989 försökte emellertid ett team av forskare att efterlikna effekterna av havsbotten gruvdrift genom att plöja ett område på havsbotten i Peru som mätte ungefär 3,9 kvadrat miles (10,1 kvadratkilometer) på cirka 2,6 mil (4,2 kilometer) djup. Många av arterna i detta område hade fortfarande inte återvänt mer än 25 år senare, och spår från plogen var fortfarande synliga, enligt en studie från 2019 publicerad i tidskriften Vetenskapliga rapporter.
Släkt: 10 bisarra djupa havsvarelser som hittades 2022
Negativa effekter kommer sannolikt inte att isoleras till den ursprungliga gruvplatsen; Maskiner kan orsaka bullerföroreningar som sträcker sig i hundratals mil över havet, datorn Modeller föreslår. Detta brus kan störa djurens förmåga att navigera, hitta byte eller hitta en kompis.
Men kanske en av de mest förstörande biprodukterna av havsbotten gruvdrift är sedimentets plommor undervattensfordon lämna i deras kölvattnetsom kan agera ”som undervattens dammstormar som kan kväva livet där ute,” sade McCauley. Dessa sedimentflöden kan skada tonfisk livsmiljöer, som förändras när havstemperaturen varma och kommer alltmer att överlappa med områden i den mineralrika CCZ, enligt en studie med författare av McCauley och publiceras 11 juli i tidskriften NPJ Ocean Sustainability.
Några företag arbetar med teknik för att krympa dessa plommor. Till exempel förvärvade Norway-baserade mineralsföretag Loke nyligen brittiska Seabed Resources Ltd., ett djuphavs gruvföretag med två prospekteringskontrakt som gör det möjligt för företaget att börja söka efter mineraler i CCZ, men ännu inte kommersiellt gruva dem. Loke strävar efter att starta djuphavs gruvverksamhet år 2030, berättade Walter Sognnes, företagets VD, till Live Science.
”Det vi försöker göra är att minimera påverkan och maximera förståelsen för den påverkan,” sade Sognnes.
Loke utvecklar gruvfordon som kommer att generera plommor endast när de rör sig över havsbotten och inte från att dumpa överskott av sediment i havet efter att ha hämtat knutarna, sa Sognnes. Tekniken är dock fortfarande teoretisk.
Vissa forskare är skeptiska till att det finns ett ”hållbart” sätt att bryta djuphavet.
”Jag tror att det inte finns något sätt att göra detta utan att ha lokalt större miljöskador som orsakar enorma skador på skalor på tiotusentals kvadratkilometer,” Craig Smithen djuphavsekolog vid University of Hawaii i Manoa, berättade Live Science. ”Det är bara inte möjligt.”
Kan vi möta EV-mineralbehov utan djuphavs gruvdrift?
Om vi ska uppfylla klimatmålen i Parisavtalet 2015 måste länder öka sin mineralproduktion för EVs 30 gånger 2040, enligt en rapport från Internationell energibyrå (IEA).
Detta brådskande behov av material väcker en fråga: Om vi inte skördar havsbotten, kan vi få mineraler som används i EVs någon annanstans? Svaret är troligtvis ja, men åtkomst till de landbaserade mineralreserverna på ett hållbart sätt kan vara tufft.
År 2022 hade Jorden ungefär 25 miljoner ton (23 miljoner ton) av markbundna resurser, som möter efterfrågan till och med 2040, förutsatt att alla landbaserade reserver utnyttjas, forskningsföreställningar. Det finns också ungefär 300 miljoner ton (272 miljoner ton) nickel i världens resurser, enligt USA: s geologiska undersökningtillräckligt för att stödja uppväxten av EV -produktionen, CNBC rapporterade. Dessa resurser, ofta dolda djupt i täta skogar, är emellertid inte alltid lätt att nå eller ekonomiskt hållbara för mina. Verksamhet för att skapa nya gruvor driva enorma mängder avskogningsom kan minska den biologiska mångfalden och frigöra klimatvärmande utsläpp i atmosfären.
”Du kan få alla mineraler du behöver för alla världens elfordon eller vad som helst från landbaserade avlagringar, men det lägsta miljön reglering, ” Seaver Wangmeddirektör för klimat och energi vid Breakthrough Institute, ett Kalifornien-baserat miljöforskningscenter, berättade Live Science. Han tillade emellertid att fastare förordningar och riktlinjer från ISA borde vara på plats innan någon djuphavs gruvverksamhet börjar.
Emerging Battery Technologies kan bidra till att minska trycket på mineralmarknaden, säger experter. För närvarande mest använda batterier I EVs kallas NMC (som använder litium, nickel, mangan och kobolt), men biltillverkare är hungriga efter billigare teknik som inte kräver lika många av dessa mineraler. Dessa kan inkludera natriumjonbatterier eller LFP-batterier tillverkade med litium, såväl som järn (järn) och fosfat-material som är mer allmänt tillgängliga och tillgängliga än kobolt och mangan. I maj, Ford tillkännagivna planer för en ny fabrik i Michigan som kommer att börja producera LFP -batterier år 2026. Dessa batterier har emellertid för närvarande lägre energitätheter, vilket kan begränsa utbudet av ett elfordon, enligt IEA.
”En betydande övergång till EV: er kan göras utan djuphavsbrytning”, berättade Kenneth Gillingham, en energiekonom vid Yale University som studerar EVs, till Live Science, även om han tillade att havsbotten gruvdrift potentiellt skulle ”ta av en del av trycket” på Kritiska metallmarknad.
Släkt: Vind- och solkraft överför kol för första gången någonsin i USA
Trots det överflöd av kritiska mineralresurser som djuphavs gruvdrift kunde ge, vissa biltillverkare- inklusive BMW, Volvo och Renault – och nästan 20 länder har offentligt stött en moratorium På praxis har forskare mer tid att undersöka sina potentiella miljöpåverkan. Dessutom har mer än 750 forskare och politiska experter undertecknade ett officiellt uttalande kräver att de kräver djuphavsverksamhet.
Även om reglerna kring djuphavsbrytning ännu inte är slutförda, från och med den 9 juli, är ISA skyldiga att få havsbotten gruvansökningar på grund av en otydlig bestämmelse i det nuvarande fördraget.
Detta innebär inte nödvändigtvis att djuphavsbrytning kommer att inträffa när som helst snart, eftersom ISA inte är skyldig att godkänna dessa ansökningar och lagen är fortfarande skumma. Ett växande antal experter säger att nyckeln till att bestämma om det är mer tid att gruva är mer tid – att undersöka, skapa ny teknik och väga positiva effekter av havsbotten vid sidan av sina fallgropar.
”Förståelse av fördelar och kostnader för djuphavsbrytning kräver en extremt tankeväckande bedömning som innebär många osäkerheter som inte löses vid denna tidpunkt,” Sergey Pattseven energiekonom på MIT berättade för Live Science i ett e -postmeddelande.
