可再生能源通常被视为气候变化的长期解决方案。这也就不足为奇了,大量的努力都是为了通过仅仅使用来为世界提供动力可再生能源,研究人员甚至在认真研究欧洲转向到2050年100%使用可再生能源

然而,这也有缺点:可再生能源依赖于地球上固定数量的自然资源,而且在很大程度上是不可再生的。的问题稀土元素,用于许多技术,包括太阳能电池板和电池,是众所周知的。

尽管这些元素并不像它们的名字所暗示的那样稀有,但它们是有限的,不可再生的。而且,只有一个国家,中国,目前有一个垄断生产这些因素中的大多数,都引发了能源安全的问题。

但除了稀土,还有其他不可再生材料用于可再生能源。金属就是一个很好的例子。由于它的高活性和相对轻,锂是理想的电池使用。储存大量能源的能力对于可再生能源来说至关重要,因为阳光和风能并不是在人类需要电力的方便时间出现的。

锂卤水湖
世界上大部分锂都是在南美洲盐沼的卤水湖中发现的。图片来源:地主选手Rehak/在上面

锂的另一个主要应用是电池电动和混合动力汽车。这些汽车当然有很大的潜力来减少二氧化碳排放,但从长远来看,它们的可行性将受到锂电池使用的挑战。

用电动汽车取代传统汽车

一个快速的计算表明,如果所有的传统汽车(那些使用汽油/汽油或柴油)被取代电动汽车在美国,锂将在50年左右耗尽。

我从美国地质调查局(US Geological Survey)获得了锂的总量,这是目前的估计14吨全球已探明储量。我使用了全球乘用车销售总量的行业数据,约6900万在2016年。同年,少于一百万电动汽车也在销售,甚至包括插电式混合动力汽车。

如果我们想象一个未来,所有乘用车都是电动的,每年的汽车销量保持在2016年的水平,那么即使按照非常谨慎的估计,每年也将不得不生产近6900万辆(技术上是6946万减去75万)电动汽车。我们假设汽车的需求保持不变实际上是非常保守的,因为需求通常随时间增加。

电动汽车锂充电
4公斤的锂来充电。图片来源:表Papaulakis/在上面

今天,一种小型电动汽车电池(日产聆风)使用大约4公斤(9磅)锂.这意味着每年大约需要25万吨锂来生产足够的电动汽车来取代汽油等价物。按照这个速度,1400万吨已探明储量将在51年内枯竭。

这里没有考虑从废旧电池中回收锂的问题。但值得注意的是,电动汽车并不是唯一使用锂的产品。目前,电池大约占总产量的39%,其余的用于陶瓷和玻璃,润滑脂和其他应用程序.因此,即使我们想象使用过的电池中100%的锂被回收(技术上不可能),其中大部分仍将被用于其他目的,供应最终仍将耗尽。

寻找更多的锂

世界上锂还没有用尽,因为可再生能源和电动汽车都无法完全取代化石燃料。然而,未来需求将会增加,这可能促使进一步的勘探,也许是发现新的储量,甚至是改进采矿技术,使更多的金属可供我们使用。所有这些都可以让锂的使用寿命更长,但这并不意味着我们可以无限期地大量使用它。

锂只是可再生能源令人担忧地依赖于地球上数量固定的不可再生自然资源的一个例子。太阳能和风能在应对气候变化问题上确实有很大的前景,但需要非常仔细的规划,我们不能假设可再生能源将解决所有的环境问题。

现在正是建立稀土元素和其他用于锂等可再生能源系统的不可再生自然资源回收工厂的好时机。更重要的是,有必要减少我们对自然资源的消耗。如果我们继续盲目的消费主义,我们只会把问题从一种自然资源转移到另一种。谈话

Parakram Pyakurel,华沙大学海洋科学与工程学院博士后,南安普顿索伦特大学

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Parakram在美国佛罗里达大西洋大学获得工程博士学位。他曾在葡萄牙担任博士后研究员,主要研究可持续能源基础设施的发展。他的工作领域包括可再生能源、可持续性和能源规划与政策。

Parakram的研究兴趣在于可再生能源系统领域。

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