Как начинка наших смартфонов может помочь в борьбе с изменением климата

Общая схема устройства мобильного телефона: экран, микрочипы, проводка и аккумулятор.

Так выглядит мобильник в разобранном виде.

Это металлы, из которых он состоит. В батарейке содержатся никель, литий и кобальт.

Те же металлы необходимы для питания наших электромобилей, домов и офисов, а также для достижения углеродной нейтральности.

Проводка телефона, электронная плата, батарейка и корпус выделены цветом.

Никель используют во многих деталях телефона, он также широко применяется для производства медицинского оборудования.

Подсвечена батарейка телефона.

Литий входит в состав препаратов, известных как «стабилизаторы настроения», помогающих при разного рода расстройствах душевного здоровья.

Подсвечена батарейка.

Кобальт в основном используется для производства аккумуляторов, но пользуется большим спросом и у ювелиров.

Почему мы говорим именно о батарейках? Потому что три составляющие их элемента должны сыграть ключевую роль в борьбе с глобальным потеплением климата.

Существенная часть спроса на критически важные металлы приходится на производителей аккумуляторов для электромобилей.

По данным Международного энергетического агентства (МЭА), в 2020 г. лишь каждая 25-я проданная машина была электромобилем. Сейчас электродвигателем оснащена уже каждая пятая.

По данным МЭА, при зарядке от экологически чистого источника электродвигатель, работающий от аккумулятора, оказывается в четыре с лишним раза чище двигателя внутреннего сгорания.

Зеленые технологии — это солнечные панели, электромобили и ветряные турбины. А их строительство потребует критически важного минерального сырья.

В ближайшие 20 лет настоящий бум ожидает производителей электромобилей и аккумуляторов самых разных видов, позволяющих накапливать и хранить энергию. А значит, этих металлов нам потребуется очень много.

Давайте поближе рассмотрим спрос на критически важное минеральное сырье.

Как он будет меняться, учитывая неминуемый переход к углеводородной нейтральности? (Этот термин означает, что количество парниковых газов в атмосфере стабилизируется и перестает расти)

Представим, что этот карьер как раз вмещает необходимое нам количество сырья.

Столько в прошлом году было использовано в мире никеля: 3200 тыс. тонн (это вес 3,2 млн автомобилей).

Чтобы достичь углеродной нейтральности к 2030 г., потребуется около 5700 тыс. тонн никеля.

Однако текущие предполагаемые поставки никеля составляют всего 4140 тыс. тонн, что намного меньше объема, необходимого для заявленного достижения углеродной нейтральности к 2030 г.

Давайте взглянем на литий и кобальт.

Литий: спрос в 2022 г. — 146 тыс. тонн; Необходимо к 2030 г. — 702 тыс. тонн; Ожидаемые поставки к 2030 г. — 420 тыс. тонн.

Если мы хотим не дать глобальному потеплению уже к 2030 г. перевалить за критические 1,5°С, поставки лития нам придется существенно нарастить.

Кобальт: спрос в 2022 г. — 200 тыс. тонн; Необходимо к 2030 г. — 346 тыс. тонн; Ожидаемые поставки к 2030 г. — 314 тыс. тонн.

Чтобы удержать глобальное потепление от катастрофических последствий, наступающих при превышении 1,5°С, поставки кобальта придется также сильно увеличить.

Давайте посмотрим, в каких странах мира это минеральное сырье добывают

В 2022 году две трети мировых запасов никеля произвели всего три страны: Россия, Индонезия и Филиппины.

Австралия, Чили и Китай совместно добывают 91% мировых запасов лития.

ДРК, Австралия и Индонезия вместе добывают 82% мировых запасов кобальта.

ДРК: кобальт — 74%; Индонезия: никель — 49%; Австралия: литий — 47%

Добыча важнейших полезных ископаемых сконцентрирована всего в нескольких странах. Вот ведущие страны-производители каждого минерала.

Где их обрабатывают?

Обработка полезных ископаемых географически централизована еще даже больше, чем их добыча.

Китай: кобальт — 74%, литий — 65%; Индонезия: никель — 43%.

Китай перерабатывает большую часть лития и кобальта, а Индонезия — большую часть никеля.

Китай: кобальт — 74%, литий — 65%, никель — 17%.

Китай также перерабатывает 90% редкоземельных элементов, без которых невозможно производство мобильных гаджетов.

Горнодобывающая машина перемещает побочный соляной продукт на литиевой шахте в Чили.

Литиевая шахта в Чили

Какие препятствия стоят на пути поставок всех этих важнейших минералов?

На разведку и открытие типичного рудника может уйти 15 и более лет, а до 2030 года осталось меньше семи.

Женщина работает на кобальтовой шахте в ДРК в очень плохих условиях.

Кобальтовая шахта в ДРК

Когда новые месторождения будут обнаружены, у страны может не быть необходимой для его эксплуатации инфраструктуры — например, дорог.

На только что открытых шахтах могут быть проблемы с безопасностью труда. А для обеспечения справедливой и равноправной добычи необходимо тесно взаимодействовать с местными жителями.

Со временем батареи придется сдавать на переработку.

Ученые считают, что большинство аккумуляторов электромобилей нужно менять раз в 20 лет.

Ученые из Бирмингемского университета утверждают, что в настоящее время из всех материалов, из которых изготовлены батареи, переработаны могут быть лишь меньше половины.

Но уверяют, что за два ближайших десятилетия этот показатель удастся довести до 80%.