Καθαρές μπαταρίες από τα βάθη των ωκεανών!

Μείωση έως και κατά 90% του αποτυπώματος άνθρακα για την προμήθεια μετάλλων που είναι απαραίτητα για την παραγωγή μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων φαίνεται ότι μπορεί να προσφέρει η προμήθεια των πρώτων υλών από πολυμεταλλικούς λίθους στον πυθμένα της θάλασσας, σε σύγκριση με τα προϊόντα των συμβατικών μεταλλείων.

Στα βάθη του Ειρηνικού Ωκεανού φαίνεται ότι κρύβεται το μυστικό για πραγματικά φιλικές προς το περιβάλλον μπαταρίες για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα που θα πρέπει τα επόμενα χρόνια να κάνουν πιο αισθητή την παρουσία τους στους δρόμους. Ο λόγος για τα πολυμεταλλικά σκύρα (ακανόνιστου σχήματος και μικρού μεγέθους πετρώματα – λίθοι) από τη ζώνη Clarion Clipperton (CCZ) του Ειρηνικού Ωκεανού, οι οποίοι περιέχουν πλούσιες συγκεντρώσεις των τεσσάρων ζωτικών για την ηλεκτροκίνηση μετάλλων σε ένα μόνο μετάλλευμα, συμπεριλαμβανομένου του νικελίου, του «κρίσιμου» συστατικού των μπαταριών. Τέτοιοι βράχοι βρίσκονται κάτω από τροπικές περιοχές με μεγάλα δάση – «αποθήκες» άνθρακα – όπως η Ινδονησία και οι Φιλιππίνες.

Εκπομπές κύκλου ζωής

Καθώς, λοιπόν, ο κόσμος βιάζεται να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, πρόσφατη επιστημονική έρευνα δείχνει ότι πολυμεταλλικά, ακανόνιστου σχήματος και μικρού μεγέθους πετρώματα (σκύρα) που βρίσκονται στα βάθη των ωκεανών, μπορούν να προσφέρουν εκατοντάδες εκατομμύρια τόνους σημαντικών – για την κατασκευή μπαταριών που προορίζονται για ηλεκτρικά οχήματα- μετάλλων με πολύ μικρότερο αντίκτυπο στο κλίμα σε σχέση με την εξόρυξη των ίδιων μετάλλων από τη γη.

Η μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Journal of Cleaner Production, είναι μια συγκριτική αξιολόγηση κύκλου ζωής των μετάλλων των μπαταριών των ηλεκτρικών οχημάτων, με την ποσοτικοποίηση των άμεσων και των έμμεσων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα κατά την εξόρυξη και επεξεργασία των μετάλλων αυτών.

Οι ερευνητές εστίασαν στις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής βασιμένοι σε μια μεγαλύτερη μελέτη με τίτλο «Από πού πρέπει να προέρχονται τα μέταλλα για την πράσινη μετάβαση;» που συγκρίνει μια σειρά κοινωνικών και περιβαλλοντικών επιπτώσεων η οποία είχε πραγματοποιηθεί με έξοδα της DeepGreen Metals, μιας εταιρείας που επιδιώκει ασχοληθεί με την εξόρυξη/ανέλκυση πολυμεταλλικών σκύρων που θα χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων.

Ένα βήμα παραπέρα

Καθώς κατασκευαστές ηλεκτρικών οχημάτων όπως η Tesla και η Polestar ηγούνται ενός κινήματος για διαφάνεια σε ολόκληρη την αυτοκινητοβιομηχανία, αποκαλύπτοντας τις εκπομπές CO₂ καθ ‘όλη τη διάρκεια ζωής των αυτοκινήτων τους, η νέα μελέτη πηγαίνει ένα βήμα παραπέρα και δεν μένει στο να εξετάζει μόνο τις εκπομπές άνθρακα που προκαλούνται μόνο από τις ανθρώπινες δραστηριότητες, αλλά και από τη διακοπή των διαδικασιών δέσμευσης του άνθρακα από μέρους του οικοσυστήματος, οι οποίες προκαλούνται από αλλαγές στη χρήση του εδάφους και του βυθού για την παραγωγή των μετάλλων για τις μπαταρίες.

Η εν λόγω μελέτη έχει τίτλο «Επιπτώσεις κύκλου ζωής στην κλιματική αλλαγή από την παραγωγή μετάλλων μπαταρίας από επιφανειακά μεταλλεύματα έναντι των πολυμεταλλικών σκύρων του βυθού της θάλασσας» και ξεκινά με την υπόθεση της ζήτησης τεσσάρων μετάλλων (νικέλιο, κοβάλτιο, μαγγάνιο, χαλκός) για την παραγωγή ενός δισεκατομμυρίου μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων με χωρητικότητα 75 KWh με κάθοδο αποτελούμενη κατά 80% από νικέλιο, 10% μαγγάνιο και 10% κοβάλτιο (NMC 811). Στη συνέχεια συγκρίνει τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής από την προμήθεια αυτών των τεσσάρων μετάλλων από τις δύο πηγές που προαναφέραμε: από συμβατικά μεταλλεύματα που βρίσκονται στη γη και από πολυμεταλλικά σκύρα με υψηλές συγκεντρώσεις των τεσσάρων μετάλλων σε ένα μόνο μετάλλευμα, που βρέθηκαν μη προσκολλημένοι στον πυθμένα της θάλασσας και σε βάθος 4-6 χλμ.

Μεγάλη μείωση του CO₂

«Ποσοτικοποιήσαμε τρεις δείκτες για κάθε τύπο μεταλλεύματος, από την εξόρυξη έως το τελικό προϊόν: 1) άμεσες και έμμεσες εκπομπές ισοδυνάμου διοξειδίου του άνθρακα, 2) διαταραχές των υπαρχουσών «αποθηκών» άνθρακα και 3) διακοπή των μελλοντικών διαδικασιών δέσμευσης άνθρακα. Αυτοί οι τρεις δείκτες επηρεάζουν άμεσα τους υπολογισμούς σε σχέση με τις εκπομπές CO₂, ώστε να παραμείνουμε κάτω από το όριο της αύξησης της θερμοκρασίας της Γης κατά 1,5^οC », δήλωσε η επικεφαλής της μελέτης Daina Paulikas του Κέντρου Ορυκτών, Υλικών και Κοινωνίας του Πανεπιστημίου του Delaware.

Η μελέτη διαπίστωσε ότι η παραγωγή μετάλλων μπαταρίας από σκύρα μπορεί να μειώσει τις ενεργές ανθρώπινες εκπομπές CO₂e κατά 70-75%, τον «εν κινδύνω» αποθηκευμένο άνθρακα κατά 94% και τη διακοπή των διαδικασιών δέσμευσης άνθρακα κατά 88%.

Ο Δρ. Steven Katona, βιολόγος της θάλασσας και συνιδρυτής του Ocean Health Index που συνέβαλε στη μελέτη δήλωσε ότι:

«Στην ξηρά, ο άνθρακας αποθηκεύεται στη βλάστηση, το έδαφος και τα οργανικά υπολείμματα. Στο πυθμένα, ο άνθρακας αποθηκεύεται σε ιζήματα και θαλασσινό νερό.

Η παραγωγή μετάλλων για ένα δισεκατομμύριο EV από μεταλλεύματα εδάφους θα διαταράξει τα 156.000 km² της γης και τα 2.100 km² του βυθού (απόθεση αποβλήτων σε μεγάλο βάθος). Η παραγωγή της ίδιας ποσότητας από σκύρα θα διαταράξει 508.000 km² του θαλάσσιου πυθμένα κατά τη συλλογή των οζιδίων και 9.800 km² της γης κατά τη διάρκεια της μεταλλουργικής επεξεργασίας.

Παρά την ενόχληση μιας ευρύτερης περιοχής του θαλάσσιου πυθμένα, η παραγωγή μετάλλων από σκύρα θα προκαλούσε πολύ λιγότερη διαταραχή σε σχέση με το CO₂. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ιζήματα του πυθμένα του πυθμένα αποθηκεύουν 15 φορές λιγότερο άνθρακα ανά km² από ένα μέσο επίγειο οικοσύστημα και δεν υπάρχει κανένας γνωστός μηχανισμός που να δείχνει ότι η διαταραχή του ιζήματος του θαλάσσιου πυθμένα μπορεί να επηρεάσει το ατμοσφαιρικό CO₂. Αντίθετα, η εξόρυξη στην ξηρά απαιτεί απομάκρυνση δασών, άλλης βλάστησης και εδάφους για πρόσβαση στο μετάλλευμα, αποθήκευση αποβλήτων και κατασκευή υποδομών. Στη διαδικασία, χάνουμε αποθηκευμένο άνθρακα και διακόπτουμε τις διαδικασίες δέσμευσης άνθρακα για όσο διάστημα η γη παραμένει σε χρήση, η οποία μπορεί να διαρκέσει από30 έως και 100 χρόνια.»

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα πολυμεταλλικά σκύρα θα μπορούσαν να προσφέρουν μέταλλα για ένα δισεκατομμύριο μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων με έως και 11,6 Gt λιγότερο CO2e σε σύγκριση με τις επίγειες πηγές. Αυτό αντιπροσωπεύει μια σημαντική δυνητική εξοικονόμηση, δεδομένων των υπολογισμών για τις εκπομπές, βάσει των οποίων πρέπει να υπάρξει περιορισμός στους μόλις 235 Gt για να έχουμε 66% πιθανότητα να μην υπερβεί τον 1,5°C η υπερθέρμανση του πλανήτη.