把潮流
公众的情绪在我们的转变产生了很大的影响从化石燃料发电清洁和可再生能源。现在的问题是,我们如何扭转局势采矿业“脏”的形象,揭示如何挖掘供应链和可再生能源可以结合限制全球变暖在或低于2°C ?
采矿业是温室气体排放的重要因素。
没有藏身于采矿业是温室气体排放的一个重要因素。这是公开视为一个“脏”的行业与其他石油和天然气等化石燃料行业部门,理当如此。
据报道矿业部门负责4%到7%的全球温室气体排放产生的直接拥有或控制排放的来源(范围1)和间接排放代购买能源(范围2)1。如果我们将范围扩展到所有其他间接排放发生在价值链(范围3),这个估计上升到大约28%的全球温室气体排放。
2019年,大约15亿吨铁矿石交易。23%是出口,巴西(约3.35亿吨)和72%(约10亿吨)是由中国进口。使用这个供应链作为一个例子,矿石运输1000公里的陆地和海上运送20000多公里。由于大量的矿石和旅行的距离,排放与相关的运费和港口等基础设施的增加利益作为供应链的一个组件,导致矿业的风险敞口。
实现2°C以下需要大规模清洁能源过渡。
2015年的巴黎协议建立一个明确的目标来限制全球气温的增加“远低于2摄氏度(°C)和理想到1.5°C,相比于工业化前的水平,到本世纪末。实现这些目标和交付低碳未来将需要大规模的过渡到清洁能源和实质性的脱碳整个全球经济,特别是在采矿业。
根据国际可再生能源机构(IRENA)最新reporting2可再生能源需要的总份额增长从2017年的大约14%的一次能源供应总量约为2050年的65%。可再生能源结构也会变化,可再生能源的份额从生物能源减少三分之二的三分之一,和更高的太阳能和风力能源问题。作为一个例子,全球风电累计装机容量的需要在2050年增加10倍以上。太阳能,全球能力需要从共有384千瓦,2017年增长到2050年的8519千瓦。
可再生能源的推广不能交付没有采矿业。
这大规模的转型将毫无疑问是矿物强化和矿业部门作用的程度最终被全面研究的主题由世界银行Group3。需要连接一些8.4亿户家庭断电访问今天和低碳交通行业有1.35亿电动汽车在未来10 years4只是两个例子的挑战。清洁能源技术将需要更多的材料比化石发电技术和提高这些技术将导致一个更大的安装材料足迹。
的背景下,太阳能光伏最迅速部署可再生能源技术在全球范围内,与发电量从2017年到20185年增加了约28%。这种趋势有望加速,在非洲的增长预测从现在到2040年超过3000%。太阳能光伏技术的供应主要依靠铝占85%的大多数太阳能电池板组件包括细胞,框架和附件、铜和银占11%。当考虑物质最密集的预测的情况下,世界银行集团估计,太阳能行业产生的累积需求1.6亿吨和2000万吨铝铜到2050年。
像太阳能光伏、风能也是增长最快的可再生能源之一。在20186装机容量达到566千瓦,到20507年预计将达到5044千瓦。提高风力涡轮机大小,更高的效率,降低资本成本,规模经济降低了风力发电的价格,这是在许多领域与化石燃料竞争的一代。
最大的陆上风力涡轮机已超过6兆瓦的发电能力,足以超过5000个家庭在西方。最大的离岸风力涡轮机是这种规模的两倍多(13兆瓦)8,可以从150到260米的高度从基地到叶尖,阴影伦敦地标如伦敦眼和小黄瓜。
发电机的主要组件包括塔、机舱、过渡件和基金会主要是由钢铁组成的。钢主要是生产使用的铁矿石、碳和其他元素如镍、钼、钛、锰、钒、或钴,取决于钢铁工业应用所需的类型和质量。
铁占大约85%的材料需求的风力涡轮机和铜4%左右。所有其他矿物质结合代表近11%的需求,主要为永久磁铁(钕),变速箱(镍),或布线(铝)。考虑物质最密集的预测的情况下,世界银行集团估计风部门来生成一个累积需求量约3.5亿吨的铁、锌、5000万吨和2000万吨铜和铝到2050年。
新的和新兴技术就是最大的矿产需求预计增加的百分比。
例如地热,占全球电力能力的一个很小的百分比从电能只能与高温或中等位置,通常接近构造活动区域。地热发电和热能位于地表以下,需要一个非常高质量的钢能够携带水库发电的蒸汽和热水。矿物质如钛、钼耐蚀合金和需要应对高温和压力。除了镍和钢铁生产所需铁矿,铬代表热技术的主要矿物。
储能是必不可少的低碳转型,因为它是用于电动汽车和商店需要权力从断断续续从太阳能和风能发电,可以释放高峰时段。电池空间迅速崛起,与许多正在开发替代能源。预测这些技术会出现商业规模是具有挑战性的,但每个可能影响矿物质的需求概要文件。虽然钴和锂是最出名的被用于能量储存,电池通常使用各种各样的矿物质,包括铝、镍、铅、锰阴极和阳极石墨。
碳捕获和储存(CCS)是另一个例子的关键技术,将被部署在过渡到清洁能源。它包括捕获二氧化碳从燃烧的煤炭和天然气的运输CO2from源长期存储的解决方案。CCS预计将产生对铬的需求增加,钴、铜、锰、钼和镍为主要矿物捕获二氧化碳或所需钢合金所需的植物,管道和物流网络包括港口和船舶。
预计使用的燃料电池和氢驱动各种工业过程中扮演着至关重要的作用以及运输。使用燃料电池和氢已经探索了一段时间,因为潜在的降低碳排放,但是它的部署已经受到高成本壁垒和基础设施的限制。燃料电池提供每重量比电池更高的能量密度,这就是为什么燃料电池主要出现在公共汽车和中型和重型卡车货物运输。燃料电池和电解生产氢的生成一个需求概要铂、钌、铬和镍的额外产生的更广泛的矿产需求运输的氢。
最后,回收和重用的潜力应该是一个重要的焦点区域。而矿物的回收和重用可以在减排起到关键作用,矿业仍将被要求提供所需的关键矿物质生产这些低碳技术。这部分是由于缺乏回收和重用现有的材料,以及相关的成本和技术障碍。
我们必须提高认识的碳足迹的影响清洁能源过渡。
当我们反思这种日益增长的需求对矿产和采矿活动增加供应链,我们如何克服面临的主要挑战之一,矿业;公众的情绪?我们如何开始这矿物强化路线清洁能源而采矿业面临越来越大的压力从激进分子停止碳排放和项目被认为是对环境有害吗?新的矿业项目融资如何当化石燃料和矿业投资的热情减少,和矿业部门面临的市场风险更小、更昂贵和更大程度的投资者监督?
第一步是毋庸置疑的新路线,特别是清洁能源过渡的碳足迹的影响。
尽管矿物可再生能源技术的强度越高,相关的温室气体排放的规模是化石燃料技术的一小部分。提取和处理的温室气体排放所需的矿物质绿色技术可能会高于化石燃料发电。然而,一旦造成的排放提取煤和天然气,并最终燃烧发电,被认为是,化石燃料的一代有一个大大大的碳足迹。最近估计2°C以下路径显示,可再生能源和存储技术将贡献6%的二氧化碳造成了煤炭和天然气到2050年。换句话说,生命周期碳排放的清洁能源被认为是远远低于煤炭和天然气替代。
过渡必须以负责任的方式执行和目标供应链的所有组件。
当然,这种情况下只能成为现实,如果碳和材料有关清洁能源足迹供应链成功的管理。这需要我们第二步,实现。
所有利益相关者在矿物和可再生能源供应链将有一个重要的角色在实现可持续发展目标的过渡到清洁能源7(所有负担得起的和清洁能源)。至关重要的是,这种转变并不为代价的气候、环境和人,尤其是社区直接受开采影响的供应链。这包括环境和社会风险(例如,水生态系统,等等)与增加采掘、加工和运输活动。
清洁技术的制造,包括太阳能电池板、风力涡轮机,电池将不可否认形状需求概要和供应链的关键矿物质在可预见的未来。这礼物材料对各种行业和矿产资源丰富的发展中国家。这些国家站获得上升的经济发展对矿产资源的需求也需要管理的材料和气候足迹与采矿活动增加有关。
这需要高度的创新和环境战略在整个供应链,确保负责任的采矿,运输物流包括公路、铁路、港口、航运、安装、运行、退役和回收。虽然进步正在与几家大型矿业公司实现自身的可持续发展委员会,更需要行动来限制全球变暖在或低于2°C。金博宝怎么注册
未来准备的范围包含新旧。
在某些情况下,特定的矿物质的需求将增长500%,而这些矿物的相对量是可控的,它需要新矿的勘探和开发,一般出口路线偏远地区。对现有不同的供应链,如铁矿石(钢)和铝土矿(铝),增加的需求将最有可能需要扩展能力。此外,气候目标延长到2050年,这意味着至少一个额外的所设计寿命应考虑对现有供应链基础设施。
所以我们开始和更多的我们可以做什么来控制未来的项目的碳足迹?
我,努力减少碳排放影响的现代化矿山通过氢能源汽车舰队。在智利,Alta雷已形成生产在内的一个财团公司使用氢和柴油双燃料系统现有的内燃机。2020年10月,英美资源集团宣布计划推出氢采矿卡车车队在2030年在七个站点。英美资源集团报告的卡车将允许排放下降50%到70%(露天矿范围1和2)。公司打算测试第一个转换铂矿2021年在南非。
WSP在英国在2020年宣布它将引领工程咨询行业的第一个降低碳足迹的设计和建议给客户。技术将发挥至关重要的作用在这个承诺,利用规划和设计软件评估和选择最技术、经济和环境可行的公路和铁路走廊。人工智能技术是用来快速生成和评估成千上万的线性替代路线的基础设施,考虑土方工程卷,地主和影响物种的影响。除了更明显减少二氧化碳的机会在施工和运营阶段,技术可以帮助减少碳足迹的新公路和铁路基础设施。
大型矿商已经试图通过整合可再生能源减少他们的碳足迹。力拓(Rio Tinto)已同意通过风力发电运行其犹他州铜矿减少其碳足迹在我的近65%。英美资源集团已进入处理埃奈尔的智利矿是由可再生能源从而减少碳排放70%以上。Fortescue Metals Group最近将其碳中和目标提出的10年期公债和Fortescue未来产业(FFI), Fortescue正在开发一个船舶设计由绿色氨和测试大型电池技术在其运输卡车,氢燃料电池电力钻钻井平台和技术,使它的机车运行在绿色氨。
价值链优化的实现为pit-to-port操作使更好的决策通过透明度,交互性和分析。这些数字系统提高连通性的资产,使操作员更容易监测和控制生产、库存、资产利用率、能源消耗和持续改进。
集成和协作之间的数据共享第三方资产,如独立的矿山和第三方铁路和港口运营商最大的挑战所在。2020年12月,鹿特丹港宣布成功的即时船operations9桌面实验,演示如何削减排放量大大减少空转时间以外的港口。而这个试验是特定于容器的部门,及时适用于资产的采矿业和数字连接可以帮助减少操作时间和减少用电通过定制端口操作,比如直接加载(存储绕过)。
出口港,现代最先进的船加载器供应商提供环境设计,减少噪音和粉尘的排放对环境的影响通过覆盖繁荣和卸料斜槽。同样,在进口港,一系列供应商提供高容量的封闭铁路卸货安装和移动解决方案,减少物质溢出和支持快速船舶周转时间。抓业务、固定或移动蝗蝻扮演相同角色,产能最大化和最小化灰尘和溢出。
一些项目可能没有出口量来证明一个专用散装终端。在这个例子中,使用专门的散装容器和容器旋转系统可能是一个可行的选择避免投资新的存储、输送系统和船加载系统。这些容器BK2兼容,因此适用于公路和铁路运输危险货物,并且可以在现有的集装箱码头,等传统的集装箱装卸设备及堆垛机,移动港口起重机和STS起重机。pit-to-port运输前容器密封,避免污染或溢出,清空持有的船被转移之前回我的。
操作停机时间,因为雨可以大大降低港口的实际容量因此出口量。雨覆盖和分布解决方案部署在驳船码头,特别在agribulk部门,但尚未出现在深海港口操作。这主要是由于所需振幅的封面,因为他们需要达到的高度70米,相当于22层的建筑。这是一个巨大的工程挑战,因为结构必须抵抗强风和防止横向雨进入由风引起的。
这说,“挤压柠檬”通过减少停机时间和增强棕色地带的能力设施避免了需要发展绿地或昂贵的扩张与更大的碳足迹。
2020年,英国WSP委托进行的可行性研究氢“super-hub”南安普顿港,英国。南安普顿排放约260万吨二氧化碳的工业活动和属性连接到气体热的分销网络。研究旨在评估计划将碳捕获,使用和存储(CCUS技术能减少这些排放氢结合本地化生产。
一个类似的概念可以受益多个利益相关者Kamsar等主要矿产出口位置,几内亚。几内亚bauxite-aluminium行业正在经历一场重大的投资扩张,让步协议,和国内开采和炼油业务。
这些出口设施需要转运操作,驳船(运行在船用柴油机油)富含铝土矿在港口和转移到离岸铝土矿是转移到深海船只的位置。几内亚这个操作并不是唯一的,也不是铝土矿处理,是在全球范围内进行位置和限制水的深度。
而转运操作提供很多好处,最终促进这种类型的项目的商业可行性,供应链只会增加额外的一步操作的碳足迹。
像绿色矿业的进化车队前面所提到的,海运操作可以效仿氢路线。最后一个例子是,氢动力驳船计划部署已经在欧洲,与RH2INE协作目标至少有10个驳船上运行沿着Rhine-Alpine走廊——氢之间的主要货运路线鹿特丹港和科隆——到2024年。
结论
所以,当愿望和现实之间的差距在应对气候变化方面仍然和以前一样重要,它代表,对当前采矿业正。然而,很明显,金属和矿物质是至关重要的可再生能源,效率和能源安全的未来。放弃采矿业的电话,而是我们应该努力关注潮流,“脏”形象,帮助建议,计划,设计和实现适当的工程和技术解决方案在矿物供应链实现有意义的改变。如果做得正确,限制碳排放的清洁能源转型所需的矿物质将有助于促进经济增长和减少环境风险在资源丰富的发展中国家,提供我们最好的希望实现多个巴黎协定的目标。
2 IRENA全球可再生能源的前景(2020):2050年能源转型
3气候行动:矿物矿石强度的清洁能源转型,世界银行集团,2020年
4 IEA 2019 b
5 IRENA可再生能源突出了2020年7月1日
国际能源署2019 c
7 IRENA:部署、投资、技术、网格集成和社会经济方面,2019年10月
8https://www.equinor.com/en/news/20200922-dogger-bank.html
9https://www.porttechnology.org/news/port-of-rotterdam-hails-just-in-time-success/
