Чистая энергетика может означать меньше добычи угля, но она также означает больше добычи полезных ископаемых, таких как кобальт для сплавов и аккумуляторов, теллур для солнечных элементов и полупроводников, а также германий для транзисторов в электронных устройствах.
Новые рудники в США необходимы
Сокращение выбросов от источников энергии в США увеличит потребность в производстве металлов в два-шесть раз на киловатт произведенной энергии, говорит доктор Майкл Моатс, профессор и исполняющий обязанности заведующего кафедрой материаловедения и инженерии в Университете науки и технологий штата Миссури (Missouri S&T).
Моатс, директор Института Томаса Дж. О’Кифа по устойчивому снабжению стратегическими минералами в Missouri S&T, говорит, что текущая добыча кобальта, например, составляет около 100 000 тонн в год. Для удовлетворения будущих потребностей в чистой энергетике производство должно удвоиться к 2030 году и утроиться к 2050 году. Большая часть текущего производства поступает из Демократической Республики Конго и перерабатывается Китаем.
Моатс говорит:
Мы могли бы в конечном итоге удовлетворить часть наших потребностей в материалах за счет переработки, но на данный момент перерабатывать почти нечего. Поэтому нам придется открывать новые рудники, чтобы удовлетворить спрос.
Это становится вопросом того, какой контроль вы хотите иметь над своей цепочкой поставок, и насколько сложно может быть получать поставки из-за границы во время войны или политических потрясений. Это очень сложный разговор, потому что он затрагивает энергетику, оборону, экономику, дипломатию и другие области.
Масштабирование с учетом устойчивости
США полностью зависят от импорта 17 видов минерального сырья, 14 из которых определены как критически важные минералы, согласно Геологической службе США.
Ресурсы в США малы по сравнению со странами, такими как Канада, говорит Моатс, и в США отсутствуют плавильные заводы для переработки материалов из руды и отвалов существующих шахт.
Например, Missouri Cobalt (изображен выше) утверждает, что является единственным вертикально интегрированным производителем кобальта в Северной Америке. «Его флагманская шахта Madison в Миссури, по оценкам, содержит 72 миллиона фунтов извлекаемого кобальта, 105 миллионов фунтов никеля и 103 миллиона фунтов меди, как заявила компания», — сообщает Reuters.
У США есть активы по добыче кобальта в Миссури, Миннесоте и Айдахо, но производство отстает от других источников, потому что процесс получения разрешений в США занимает годы.
Когда дело доходит до лития, который в настоящее время важен для аккумуляторов электромобилей, New York Times писала в мае:
Несмотря на то, что в Соединенных Штатах находятся одни из крупнейших мировых запасов, в стране сегодня есть только одна крупномасштабная литиевая шахта — Silver Peak в Неваде, которая была открыта еще в 1960-х годах и производит всего 5 000 тонн в год — менее 2% мирового годового предложения.
Горнодобывающая промышленность США решает большую дилемму чистой энергетики и электромобилей — как наилучшим образом добывать жизненно важные полезные ископаемые и минимизировать вред для окружающей среды, такой как загрязнение грунтовых вод. Один из вариантов — экстракция рассола.
Необходима квалифицированная рабочая сила
Развитие подготовленной отечественной рабочей силы, состоящей из квалифицированных рабочих, инженеров и ученых, — еще одна проблема, которую необходимо преодолеть. Моатс свидетельствовал перед членами Комитета Палаты представителей США по природным ресурсам в начале 2021 года, что многие американские университеты больше не предлагают степени по горному делу или металлургической инженерии.
В своих показаниях Моатс рекомендовал правительству США создать центр инноваций в области горнодобывающей и металлургической промышленности для развития исследований и повышения интереса к производству критически важных металлов.
В США насчитывается всего 11 программ по горной инженерии, аккредитованных Советом по аккредитации инженерных технологий (ABET), и семь школ, предлагающих программы по металлургической инженерии, аккредитованные ABET.
Читайте также: Tesla заключает новую сделку по кобальту, отказываясь от спорного минерала
Фото: Missouri Cobalt