De ce economia circulară este vitală pentru asigurarea tranziției energetice

  • Atingerea obiectivelor zero net este un obiectiv ambițios, care necesită o schimbare urgentă la nivelul întregului sistem a modului în care trăim și lucrăm.
  • Este posibilă aplicarea rapidă a schimbărilor necesare pentru a sprijini tranziția energetică – cu condiția să construim o economie circulară.
  • Strategiile care includ o mai mare rată de reciclare, utilizarea materialelor reciclate și proiectarea orientată spre dezasamblarea facilă și asigurarea unui al doilea ciclu de viață vor sprijini tranziția energetică.

Economia circulară este un sistem care urmărește să profite la maximum de materiale, să mențină produsele și materialele în uz și să le proiecteze pentru a fi ulterior reciclate, eliminându-se generarea de deșeuri. Economia circulară constituie, de asemenea, un pilon vital al tranziției energetice.

În prezent, obiectivele zero net acoperă peste 70% din PIB-ul mondial, multe economii avansate angajându-se să se decarbonizeze până în 2050, iar China promițând să atingă emisii zero până în 2060.

Ponderea din PIB-ul global acoperită de ținte zero net. Sursa: Generation (2021), IEA

Transformarea sistemului economic global actual este o provocare potențial descurajantă, dar și o oportunitate masivă – una cum lumea nu a cunoscut vreodată. Atingerea obiectivului zero net până în 2050 va însemna realizarea a ceea ce pare de neimaginat, cum ar fi eliminarea completă a motoarelor cu ardere internă sau adăugarea în fiecare zi a unor capacități de energie regenerabilă echivalente cu a celei mai mari ferme solare din lume din prezent.

Pentru a sprijini și a extinde aceste eforturi, viteza va fi esențială – mai ales având în vedere raportul climatic de anul trecut al Grupului Interguvernamental pentru Schimbări Climatice (IPCC) care confirmă că sunt necesare acțiuni urgente pentru a opri creșterea temperaturilor globale peste 1,5°C și 2°C. Pentru a construi infrastructura energetică de care comunitățile au nevoie, rapid și la scară globală, economia circulară va juca un rol vital în trei direcții principale.

1. Reciclare în scopul conservării materialelor critice

Tranziția energetică depinde de trecerea la energie regenerabilă, renunțarea la gaze naturale și petrol și orientarea către energie solară, eoliană, geotermală, hidrogen sau alte tehnologii cu emisii zero, susținute de stocare în baterii. Dar trecerea la aceste tehnologii declanșează o cerere masivă pentru mineralele esențiale necesare, cum ar fi litiul, cobaltul și minerale rare.

Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie (IEA), atingerea obiectivului zero net până în 2040 va necesita o creștere de șase ori a aportului de minerale până în 2040, unele metale cheie, cum ar fi litiul, ar putea înregistra rate de creștere de peste 40 de ori, iar nichelul și cobaltul de peste 20 de ori. Cererea este deja în creștere, prețul litiului în februarie 2021 a atins un maxim istoric de 50.000 de dolari pe tonă, față de 10.000 de dolari în urmă cu doar un an.

Creșterea cererii de minerale selectate din tehnologiile de energie curată, 2040 față de 2020. Sursa: The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions, Agenția Internațională pentru Energie (2021).

Obținerea acestor materiale exclusiv prin minerit prezintă provocări de sustenabilitate. De exemplu, procesul de extragere a neodimului, un metal rar folosit în multe tipuri de motoare și generatoare electrice, inclusiv pentru turbinele eoliene, este foarte poluant. Metalul se găsește, de asemenea, în concentrații relativ mici și este greu de procesat, făcând extracția sa mai dificilă în comparație cu alte minerale.

Aceste materiale prezintă, de asemenea, provocări potențiale pentru securitatea energetică în Europa. În prezent, UE furnizează doar 1% din materiile prime necesare tehnologiilor cheie, cum ar fi energia eoliană, bateriile cu litiu, panourile fotovoltaice cu siliciu și pilele de combustie.

Dacă ar fi implementată pe scară largă, economia circulară ar reduce dependența de minerit și ar asigura utilizarea pe termen lung a acestor materiale. Reciclarea ar ajuta la recuperarea metalelor din cele aproape 60 de milioane de tone de smartphone-uri, laptopuri, hard disk-uri și multe alte dispozitive electronice. În prezent, doar 1% din neodim este reciclat, iar alte metale din electronice care sunt cheia tranziției (tantal, litiu, cobalt și mangan) se confruntă, de asemenea, cu rate slabe de reciclare.

Unele companii se îndreaptă în această direcție. Multe dintre inițiativele de reciclare a acestor materiale se bazează pe echipamente IT. Sistemele aplicate în prezent pentru reciclarea smartphone-urilor pot fi în viitor eficiente pentru turbinele eoliene și alte echipamente.

2. Utilizarea materialelor reciclabile, cu emisii reduse de carbon

Pentru a atinge obiectivul de emisii zero net, tehnologiile curate, cum ar fi mașinile electrice sau echipamentele de tranziție energetică, va trebui să fie fabricate din materiale cu emisii zero și să nu producă emisii atunci când sunt utilizate. Aceasta va fi o provocare importantă. Potrivit unui studiu al Forumului Economic Mondial, până în 2040, când se preconizează că majoritatea vehiculelor vor fi electrice, materialele folosite pentru a le produce ar putea reprezenta 60% din emisiile totale pe durata de viață, față de 18% în 2020.

Ponderea emisiilor pe durata ciclului de viață în utilizarea mașinilor și producția de materiale 2020-2040.

De fapt, în ultimii 20 de ani, emisiile generate de producția tuturor materialelor la nivel global s-au dublat. Un studiu recent UNEP (United Nations Environment Programme) estimează că această creștere a fost de la 5 miliarde de tone echivalent dioxid de carbon în 1995, la peste 11 miliarde de tone în 2015, ajungând la aproximativ o cincime din toate emisiile de gaze cu efect de seră.

Economia circulară poate fi o sursă de materiale cu emisii scăzute de carbon. De exemplu, aluminiul reciclat emite cu până la 95% mai puțin dioxid de carbon decât cel provenit din minerit. Construirea infrastructurii de tranziție energetică utilizând materiale reciclate va ajuta tranziția spre zero net.

3. Proiectarea unor sisteme circulare

Crearea unei tranziții energetice cu adevărat durabile înseamnă luarea în considerare a economiei circulare încă din faza de proiectare. Capacități masive de energie regenerabilă ar trebui instalate în următoarele decenii. Cu toate acestea, până la începutul anilor 2030, prima generație de energie solară va ieși din uz, iar până în 2050 se prevede că ar putea fi dezafectate 78 de milioane de tone de panouri pe an. În același an, palele turbinelor eoliene ar putea reprezenta 43 de milioane de tone de deșeuri.

Prin urmare, este momentul să ne gândim la modul în care aceste produse pot fi concepute pentru o durată de viață mai lungă, dezasamblare și reciclare ușoare, precum și la sisteme de gestionare eficientă a deșeurilor. Printr-o abordare corespunzătoare, panourile care vor fi dezafectate în 2030 vor deveni noile panouri instalate în 2031.

Companiile au început deja să pună în practică acest principiu. De exemplu, Siemens Gamesa a anunțat recent lansarea primei pale de turbină eoliană complet reciclabilă din lume. Rășina utilizată la fabricare permite o separare ușoară a diferitelor materiale la sfârșitul duratei de viață a palelor, permițând reciclarea materialelor componente. Producătorul chinez de vehicule electrice BYD susține, de asemenea, că simplitatea chimică a bateriilor sale și dimensiunea mare a celulelor permit o reciclare mai ușoară.

O altă parte critică a designului circular este extinderea duratei de viață. Ar trebui să proiectăm produse durabile, concepute pentru o utilizare secundară. De exemplu, bateriile de mașină uzate care nu mai pot menține o încărcare suficientă pentru a asigura autonomia necesară unui autovehicul păstrează încă o capacitate reziduală de 60-80% și pot fi utilizate eficient în alte aplicații care necesită performanțe mai scăzute, cum ar fi stocarea staționară a energiei pentru echilibrarea rețelei energetice.

Acest lucru se întâmplă deja, deși nu la scară largă. Stadionul clubului olandez de fotbal Ajax utilizează baterii Nissan Leaf second hand pentru a crea o unitate de stocare de o putere echivalentă cu cea folosită de 7.000 de case într-o oră. Acest lucru permite clubului să stocheze energie în zilele însorite care să alimenteze instalația de nocturnă a stadionului, precum și să susțină rețeaua energetică locală.

Designul circular poate crea oportunități economice valoroase. Global Battery Alliance prezice că piața bateriilor cu utilizare secundară ar putea crește la 4 miliarde de dolari până în 2030, cu condiția introducerii standardizării și a unor sisteme de management al energiei mai bune și mai flexibile.

Concluzii

Tranziția energetică ia în sfârșit avânt. Și la baza ei stă trecerea de la arderea combustibililor fosili la un sistem care utilizează o gamă mult mai largă de materii prime pentru acoperirea necesarului de energie.

Economia circulară trebuie inclusă în tranziția energetică încă din faza de proiectare, pentru a se asigura o aprovizionare durabilă cu materii prime la nivel global. Acest lucru impune măsuri concertate din partea companiilor și autorităților de reglementare.

Companiile care folosesc materiale critice la fabricarea produselor proprii trebuie să anticipeze problemele. Trebuie să conceapă o strategie de economie circulară, care să prioritizeze materialele cheie și să stabilească ținte și indicatori de performanță măsurabili. Prin urmare, ele trebuie să se gândească la sfârșitul duratei de viață a unui produs înainte de începutul acesteia. Și la rolul pe care îl pot avea în prelungirea termenului de utilizare a produsului sau în construirea unui lanț de distribuție inversă, pentru a asigura reciclarea produsului.

English
Français

Surse:
https://www.weforum.org/agenda/2022/02/3-ways-circular-economy-renewables-energy-transition/
https://www.unep.org/resources/report/resource-efficiency-and-climate-change-material-efficiency-strategies-low-carbon

Din aceeași categorie