Az Európai Bizottság által megbízott csapat az európai energia átálláshoz szükséges nyersanyag követelményeket becsülte meg a napelemek nagyarányú globális bevezetése esetére, és azt találta, hogy hacsak bizonyos napelem technológiák részegységei jelentős mértékben nem javulnak, akkor bizonyos elemek terén hiány várható.
A több napelem panel több nyersanyag szállítást igényel.
Kép: Bernard Spragg. NZ/Flickr
A kutatók arra figyelmeztettek, hogy az Európai Unió egészének napenergiára átállítása vakvágányra futhat bizonyos nyersanyagok hiánya miatt, ilyen például a germánium, a tellúr, a gallium, az indium, a szelén, a szilícium és az üveg.
Az EU arra tett kísérlete, hogy 2050-re függetlenítse magát a fosszilis tüzelőanyagoktól, óriási mennyiségű nyersanyagot igényel a nap- és szélenergiával működő projektek megépítéséhez, és a kereskedelmi tömörülés olyan jelentést tett közzé, amely kísérletet tesz az anyagokra vonatkozó követelmények és igények forgatókönyveinek értékelésére.
Mivel a nyersanyagok többsége import révén kerül Európába, a jelentés számba veszi a beszállítói láncokat érintő fenyegetéseket, és amikor a megújuló termelési kapacitások volumenének modellezését készítették elő, a szerzők figyelembe vették az EU 2030-ra és 2050-re kitűzött klímaváltozási célkitűzéseit is. A kutatók szorzótényezők formájában számoltak a világ többi részében az ugyanezen nyersanyagok iránt jelentkező kereslettel a megújuló energia csatasorba állításának különböző forgatókönyvei esetén, ehhez hozzáadták a különböző fotovoltaikus technológiák piaci részesedését, amelyek különböző nyersanyagokat igényelnek. Végül figyelembe vették a kutatás-fejlesztés hatását is, amely csökkenti az igényelt nyersanyagok mennyiségét.
Mindezeket a változókat felhasználva a jelentés szerzői három tiszta energia nyersanyag forgatókönyvet állítottak össze a blokk számára.
Kereslet
A napenergia tekintetében legoptimistább jövőkép a nyersanyagok iránti igény nettó növekedését feltételezi, amelynél a technológiai fejlesztések egyensúlyozzák ki a mind szélesebb körbe juttatást.
A közepes igénnyel számoló forgatókönyv a nyersanyagok iránti igény növekedését háromszoros és nyolcszoros növekedés közé helyezi, de a legmagasabb igényt feltételező forgatókönyv ettől eltérő képet fest. Az utóbbi modell szerint az ezüst iránti kereslet négyszeresére, a szilícium iránti kereslet 12-szeresére nő 2050-ig.
Ennél is több aggályt vet fel az előrejelzés szerinti 40-szeres emelkedés kadmium, a gallium, az indium, a szelén és a tellúr iránti igény terén. A germánium kereslete is átviszi a plafont, a 2018-ban importált volumen 86-szorosával.
A jelentés szerint magas igénnyel számoló forgatókönyv esetében az olyan szerkezetek építésére használt anyagok, mint a beton, az acél vagy az alumínium a növekedés 2030-ig nyolcszoros, 2050-ig pedig harmincszoros is lehet. A napelem ágazat jelenleg 60,7 tonna betont használ fel a termelési kapacitás egy megawattjára vetítve. 2018-ban az acél felhasználást 67,9 tonna/MW-ra; a műanyagét 8,6 tonnára; az üvegét 46,4 tonnára; az alumíniumét 7,5 tonnára becsülték; míg a felhasznált réz mennyiségét megawattonként 4,6 tonnára. Ezeknél az anyagoknál a jelentések szerzői csak mérsékelt csökkenést vetítettek előre. A tanulmány 2050-re az anyagok iránti keresletet a 2018-as szinthez képest 80%, 90% vagy 100%-os mértékűnek ítélte, a keresleti forgatókönyvtől függően.
Innováció
A jelentés szerzői létfontosságúnak ítélték a nyersanyagigény csökkentésére vonatkozó innováció lehetőségét. A tanulmány megemlíti, hogy az utóbbi évtizedben a szilícium iránti igény jelentős mértékben csökkent a c-Si panelek esetében. 2004-ben még 16 g szilíciumra volt szükség a panel egy névleges wattjának előállításához, de 2018-ra ez az adat 4 g-ra csökkent, és az Európai Bizottság Közös Kutatóközpontja arra számít, hogy ez az adat 2028-ra 2,1-3 g közötti tartományba fog süllyedni.
„Bár a jövőbeli teljesítményekre vonatkozó feltételezések magukban hordozzák a magas fokú bizonytalanságot, de elengedhetetlen azon innovációk előnyeinek kiaknázása, amelyek képesek lehetnek csökkenteni az egy adott technológia által nyújtott szolgáltatások egységéhez szükséges anyagok számát” – áll a jelentésben.
Ebben az összefüggésben a kutatók azt mondták, hogy a magas igényt előrevetítő forgatókönyv esetében hiány alakulhat ki a germánium, a tellúr, a gallium, a szelén, a szilícium, az üveg és az indium esetében, mivel némelyiknél az utánpótlás már a globális kereslet jelenlegi szintjén sem tudott lépést tartani a kereslettel.
A jelentés szerint ez arra figyelmeztet, hogy az Unió energia átállását veszélyeztethetik a beszállítói láncok gyengeségei, amit csak súlyosbít a szélerőművek energiatermeléséhez szükséges ritka földfémek, a neodímium és egyéb állandó mágnes anyagok.
Forrás: pv-magazine
