كشفت دراسة حديثة عن تحد جديد أمام أهداف التحول للطاقة المتجددة بطله معدن النحاس، نتيجة النقص الكبير في إنتاجه في الولايات المتحدة ونفاد هذا العنصر المهم.
ويُعتبر النحاس من أهم العناصر التي تدخل في صناعة السيارات الكهربائية والشبكات الكهربائية ويهدد نقصه هذه لصناعات التي تُعد أساسًا للتحول نحو الطاقة المستدامة.
وبحسب الدراسة التي أجرتها جامعة ميشيغان فإن هناك قصورًا في تعدين الناس بما لا يسمح بتلبية الطلب المتزايد عليه وفقًا للمبادئ التوجيهية للسياسة الأمريكية الحالية لتحويل البنية التحتية للكهرباء والمركبات في البلاد إلى الطاقة المتجددة.
وتضع الخطة الأمريكية أهدافًا للتحول إلى السيارات الكهربائية بنسبة 100% بحلول عام 2035.
ولكن إنتاج سيارة كهربائية واحدة يستلزم ما بين ثلاثة إلى خمسة أضعاف كمية النحاس التي تحتاجها مركبة ذات محرك احتراق داخلي، بخلاف ما تحتاجه الشبكات الكهربائية.
وكمثال، تحتاج سيارة هوندا أكورد العادية إلى حوالي 40 رطلاً من النحاس، في المقابل يحتاج نفس الطراز في السيارات الكهربائية إلى نحو 200 رطل من نفس المعدن.
وفيما يخص الشبكات الكهربائية، يقول أستاذ دراسات الأرض والبيئة في جامعة كاليفورنيا، آدم سايمون، إن توربينات الرياح تتطلب حوالي 10 أطنان من النحاس، وهي كمية يمكن أن تتضاعف في توربينات الرياح البحرية.
ولذلك فإنه من الصعب على أي شركة أن تنتج كميات النحاس المطلوبة من أجل هذه الصناعات.
منهجية الدراسة
أُجريت الدراسة على 120 عامًا من البيانات العالمية من شركات تعدين النحاس، وحسبت كمية النحاس التي ستحتاجها البنية التحتية للكهرباء في الولايات المتحدة وأسطول السيارات للتحول إلى الطاقة المتجددة.
ووجدت أن احتياجات النحاس من الطاقة المتجددة ستتجاوز ما يمكن أن تنتجه مناجم النحاس بالمعدل الحالي.
تم نشر الدراسة، التي أجراها لورانس كاثلز، الباحث في جامعة سايمون وكورنيل، من قبل منتدى الطاقة الدولي وتمت مناقشتها في ندوة عبر الإنترنت بعنوان “تعدين النحاس وكهربة المركبات”.
ويرجع النقص في المعادن نتيجة البطء في عملية إصدار التصاريح لشركات التعدين، إلى جانب متوسط الوقت الفاصل بين اكتشاف رواسب معدنية نحاسية جديدة والحصول على تصريح لبناء منجم والذي يمتد نحو 20 عامًا.
الطلب العالمي على النحاس
تعمل 100 شركة في 6 قارات على استخراج النحاس، وبناءً على بيانات استخراج النحاس على مدار 120 ماضية، تمكّن العلماء من وضع تصور للكميات التي يمكن أن تنتجها الشركات لبقية القرن الحالي.
ووجد الباحثون أنه بين عامي 2018 و2050، سيحتاج العالم إلى استخراج النحاس بنسبة 115% أكثر مما تم استخراجه في تاريخ البشرية بأكمله حتى عام 2018 فقط من أجل تلبية “العمل كالمعتاد”.
وهذه الأرقام من شأنها أن تكون كافية لتلبية الاحتياج العالمي من النحاس، كما أنه يدعم التحول إلى الطاقة الخضراء.
ويتطلب تلبية الطلب العالمي على النحاس من أجل إنتاج المركبات الكهربائية على مستوى العالم حوالي 6 مناجم نحاس سنويًا خلال العقود المقبلة.
بينما سيحتاج إنشاء الشبكات المركبات الكهربائية لحوالي 40% من الإنتاج من المناجم الجديدة.
ووفق الباحثين فهناك مليار شخص يحتاج إلى النحاس لبناء البنية التحتية للكهرباء، وتوفير مرافق الشرب لنفس العدد من الأشخاص، ومعالجة مياه الصرف كذلك.
ولا يمكن إنتاج تلك التقنيات اللازمة في توفير المرافق السابقة دون النحاس، وهو ما يخلق فجوة بين كمية المعروض والطلب القوي على المعدن.
المصدر: Scitechdaily
