Une préoccupation commune concernant la transition énergétique verte est de savoir si nous aurons suffisamment de matériaux pour construire toutes les éoliennes et tous les panneaux solaires nécessaires. Une nouvelle analyse suggère que la planète Terre en a plus qu'assez pour tout le monde.
Til technologies qui seront cruciales si nous voulons passer des combustibles fossiles aux énergies renouvelables nécessitent un certain très matériaux spécifiques. Par exemple, les éoliennes ont besoin de quantités considérables de fibre de verre pour construire leurs pales, et les panneaux solaires nécessitent d'énormes quantités de polysilicium de haute qualité. Métaux de terres rares sont également nécessaires dans un large éventail de technologies d'énergie renouvelable.
Une expansion rapide des déploiements d'énergie verte augmentera massivement la demande pour ces ingrédients clés, sans parler de l'augmentation des besoins en matériaux de structure comme l'acier, le ciment et les métaux communs utilisés dans l'électronique comme le cuivre et le nickel. Mais les efforts pour évaluer si nous avons la capacité de répondre à cette demande ont été fragmentaires.
Cela a incité les chercheurs à effectuer le plus de combilan complet à ce jour des matériaux nécessaires à la transition énergétique verte. Dans un papier publié dans Joules, ils shmaintenant que même dans les scénarios les plus ambitieux, les réserves géologiques de la Terre de ces ingrédients clés sont plus que suffisantes. Et même si leur extraction entraînera d'importantes émissions de carbone, celles-ci ne représenteront qu'une fraction de ce qui sera produit si nous ne passons pas aux énergies renouvelables.
L'analyse a estimé la demande de 17 matériaux clés utilisés dans la technologie de production d'énergie renouvelable entre 2020 et 2050. Les auteurs envisagent 75 scénarios différents qui diffèrent dans la rapidité avec laquelle certaines technologies sont déployées et la vitesse à laquelle les émissions sont réduites.
Fondamentalement, les scénarios qu'ils ont envisagés ont pris en compte le fait que la production d'énergie renouvelable devra non seulement remplacer les centrales à combustibles fossiles existantes, mais également augmenter la capacité globale pour répondre à la croissance attendue de la demande d'électricité au cours des prochaines décennies. Ils ont également examiné une gamme de projections différentes sur la quantité de matériel qui sera nécessaire pour chacune de ces technologies.
Pour presque tous les matériaux, ils ont constaté que la demande totale ne représentait qu'une petite fraction des «réserves géologiques», c'est-à-dire des réserves mondiales qui peuvent être récupérées de manière économique. La seule valeur aberrante était le tellure, un métal de terre rare, qui est utilisé dans les nouveaux panneaux solaires à couches minces. Dans certains scénarios, la demande pourrait dépasser les réserves totales, ce qui, selon les auteurs, pourrait limiter le déploiement de cette technologie.
Même si les réserves sont là, cependant, l'analyse a révélé qui nous devrons augmenter considérablement le rythme auquel nous produisons ou extrayons ces ressources. Les besoins annuels en fibre de verre pourraient atteindre 66.4 % de la capacité de production totale actuelle, tandis que la demande annuelle de le métaux de terres rares dysprosium, néodyme et tellure représenteront 309.4 %, 271.4 % et 372.4 % de ce que nous gérons actuellement.
Cela conduira inévitablement à une augmentation significative des émissions des industries impliquées dans la fourniture de ces matériaux. Cependant, les chercheurs ont constaté que même dans le pire des cas, eLes émissions totaliseraient 29 gigatonnes d'équivalent CO2, soit une infime fraction des 320 gigatonnes que nous pouvons encore émettre et avoir de bonnes chances d'éviter plus de 1.5 degré de réchauffement.
L'analyse passe à côté on une source clé de la demande future pour bon nombre de ces matériaux : Batteries. Compte tenu de la transition mondiale attendue vers les véhicules électriques et du besoin probable de stockage à l'échelle du réseau, cela pourrait changer considérablement les calculs.
Par ailleurs, les experts ont souligné que l'augmentation des émissions et des réserves totales n'est pas la seule préoccupation lorsqu'il s'agit d'une augmentation massive de l'extraction et de la production de matériaux. L'extraction de ces matériaux est souvent très dommageable pour l'environnement, et beaucoup d'entre eux les ressources sont concentrées dans les pays qui ont des pratiques de travail exploitantes, comme en République démocratique du Congo, ou des relations tendues avec l'Occident, comme la Chine.
Augmentation de l'extraction aux niveaux requis par ces scénarios pourra soulèvent également un problème logistique fondamentals. Demetrios Papathanasiou, directeur mondial de l'énergie et des industries extractives à la Banque mondiale, dit MIT Technology Review que sur tes trois prochaines décennies, nous devrons extraire la même quantité de cuivre que l'humanité a extraite jusqu'à présent.
Nous pouvons obtenir de l'aide des innovations en matière de recyclage et des efforts visant à réduire la quantité de matériaux requis par ces technologies, mais les auteurs préviennent que cela ne fera probablement pas de différence significative. in demande totale. "Le secteur de l'électricité devenant un important consommateur industriel de certains intrants, le secteur de l'exploitation minière et de la transformation des minéraux jouera par conséquent un rôle crucial dans le soutien de la transition vers une énergie propre", concluent-ils.
Crédit image: Jaroslava V/Shutterstock.com
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- La source: https://singularityhub.com/2023/02/06/earth-has-plenty-of-raw-materials-to-meet-future-wind-and-solar-power-needs-study-finds/
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