A körkörös gazdaság egy olyan rendszer, amelynek célja, hogy a legtöbbet hozzák ki az anyagokból, használatban tartsák a termékeket és az anyagokat, és úgy tervezzék meg, hogy visszakerüljenek a gazdaságba. Újrahasznosítással. Kiiktatva a hulladékot. Az energiaátmenet létfontosságú pillére ennek is, amely sok kérdést vet fel, sok vitát is generálva.
A világ GDP-jének több mint 70%-át jelenleg nettó nulla célérték fedi le, sok fejlett gazdaság 2050-ig a szén-dioxid-mentesítésre törekszik. Kína pedig 2060-ra ezt.
2050-re a nettó nulla elérése azt jelenti, hogy el kell érni azt, ami elképzelhetetlennek tűnik most. Mint például a belső égésű motor teljes leállítása vagy a világ legnagyobb napenergia-farmjának megfelelő felszerelése minden egyes nap .
Ezen erőfeszítések támogatásához és méretezéséhez a gyorsaság lesz a lényeg. Miközben az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület (IPCC) tavalyi éghajlat-jelentésére, amely megerősíti, hogy sürgős intézkedésekre van szükség a globális hőmérséklet 1,5 °C és 2 °C fölé emelkedésének megakadályozása érdekében.
A világnak szükséges energia-infrastruktúra gyors és nagyarányú kiépítésében a körforgásos gazdaság három fő szempontból létfontosságú szerepet fog játszani.
Az újrahasznosítás megtakaríthatja az energia átálláshoz szükséges kritikus anyagokat
Az energetikai átállás a megújuló energiaforrásokra való átállástól függ. Elfordulva a földgáztól és a kőolajtól, és a nap-, szél-, hidrogén-, geotermikus energia vagy más, akkumulátorokkal támogatott nulla kibocsátású technológia felé fordulva.
Az ezekre a technológiákra való átállás azonban hatalmas keresletet vált ki a szükséges kritikus ásványok, például a lítium, a kobalt és a ritkaföldfémek iránt.
A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) szerint ahhoz, hogy 2040-re a nettó nullát elérjük, 2040-re hatszorosára kell növelni az ásványi anyag-bevitelt. Egyes kulcsfontosságú fémek, például a lítium, a nikkel és a kobalt esetében akár negyvenszeres növekedési ütemet is elérhet. A kereslet több mint 20-szorosára nő.
A kereslet már most is szárnyal, hisz a lítium ára 2021 februárjában minden idők csúcsát, 50 000 dollárt ért el tonnánként, szemben az egy évvel ezelőtti 10 000 dollárral.
Ezen anyagok kizárólag bányászattal történő beszerzése fenntarthatósági kihívásokat jelent.
Például a neodímium bányászata, egy ritkaföldfém, amelyet számos elektromos motorban és generátorban használnak. Beleértve a szélturbinákban használt generátorokat is, rendkívül szennyező.
A fém viszonylag kis koncentrációban is megjelenik, és nehezen befogható, így a kitermelése más ásványokhoz képest intenzívebb.
Ezek az anyagok potenciális kihívásokat jelentenek az európai energiabiztonság szempontjából is. Az EU jelenleg csak a kulcsfontosságú technológiákhoz, például a szélenergiához, a lítiumelemekhez, a szilícium fotovoltaikus részegységekhez és az üzemanyagcellákhoz szükséges nyersanyagok 1%-át biztosítja.
A körforgásos gazdaság csökkentheti a bányászattól való függőséget, és hosszú távú felhasználást biztosíthat ezeknek az anyagoknak, ha nagy léptékben valósul meg.
Az újrahasznosítás segíthet a fémek visszanyerésében a csaknem 60 millió tonna okostelefonból, laptopból, merevlemezből és sok más elektronikus eszközből. Jelenleg a neodímiumnak csak 1%-a kerül újrahasznosításra. Az elektronikában az átmenethez kulcsfontosságú fémek (tantál, lítium, kobalt és mangán) szintén rossz arányban kerülnek újrahasznosításra.
Egyes cégek haladnak ezen a téren. Az ezen anyagok újrahasznosítására irányuló kezdeményezések közül sok az informatikai berendezésekre épül. Az okostelefonok újrahasznosítására ma alkalmazott rendszerek holnap hatékonyak lehetnek a szélturbinák és egyéb berendezések esetében.
Alacsony szén-dioxid-kibocsátású, körforgásos anyagok használata
A nettó nulla eléréséhez a tiszta technológiát, például az elektromos autókat vagy az energiaátmeneti berendezéseket nulla károsanyag-kibocsátású anyagokból kell készíteni. Használatuk során nem kell károsanyag-kibocsátást kibocsátani. Ez jelentős kihívás lesz.
A Világgazdasági Fórum tanulmánya szerint 2040-re, amikor az előrejelzések szerint a legtöbb jármű elektromos lesz, az előállításukhoz felhasznált anyagok a teljes élettartamuk során keletkező károsanyag-kibocsátásuk 60%-át tehetik ki , szemben a 2020-as 18%-kal.
Valójában az összes anyag előállításából származó kibocsátás világszerte több mint kétszeresére nőtt az elmúlt 20 évben.
Egy nemrégiben készült UNEP-tanulmány becslése szerint ez az 1995-ös 5 milliárd tonna szén-dioxid-egyenértékről 2015-ben több mint 11 milliárd tonnára rúg, ami az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának mintegy ötödét teszi ki.
A körkörös gazdaság alacsony szén-dioxid-kibocsátású anyagok forrása lehet. Például az újrahasznosított alumínium akár 95%-kal kevesebb szén-dioxidot bocsát ki, mint a szűz forrásokból származóé. Az energiaátállási infrastruktúra másodlagos anyagokból történő kiépítése elősegíti a nettó nullára való átállást.
Körrendszerek tervezése
A valóban fenntartható energiaátállás megteremtése azt jelenti, hogy a körkörös gazdaságot már a tervezési szakaszban figyelembe kell venni.
Az elkövetkező évtizedekben hatalmas mennyiségű megújuló energiát kell telepítenünk. A 2030-as évek elejére azonban a napelemek első generációja offline lesz, és 2050-re az előrejelzések szerint évente 78 millió tonna panelt szerelhetünk le. Ugyanebben az évben a szélturbinák lapátjai 43 millió tonna hulladékot tehettek ki .
Itt az ideje tehát elgondolkodni azon, hogyan tervezték ezeket a termékeket a hosszabb élettartamra. Az egyszerű szétszerelésre és újrahasznosításra – és hogyan hozzuk létre és üzemeltetjük a hulladékkezelési rendszereket.
Megfelelő tervezéssel és odafigyeléssel a 2030-ban offline állapotba kerülő panelek a 2031-ben telepített új panelekké válhatnak. A cégek ezt megkezdték.
A Siemens Gamesa például nemrégiben jelentette be a világ első teljesen újrahasznosítható szélturbina lapátját. A pengékben használt gyanta lehetővé teszi a különböző anyagok könnyű szétválasztását a penge élettartamának végén, lehetővé téve az alkatrészek anyagainak újrahasznosítását.
A kínai elektromos járműveket gyártó BYD azt is állítja, hogy egyszerűbb akkumulátor-kémiája és nagy cellamérete lehetővé teszi az egyszerűbb újrahasznosítást.
A körkörös kialakítás másik kritikus része az élettartam meghosszabbítása. Olyan tartós termékeket kell készítenünk, amelyeket más felhasználásra terveztek. Azok a használt autóakkumulátorok, amelyek már nem képesek elegendő töltést tartani a gépjárműben szükséges hatótávolsághoz, még mindig 60-80%-os maradékkapacitást tartanak fenn. Hatékonyan használhatók más, alacsonyabb teljesítményt igénylő alkalmazásokban, például a hálózatot támogató helyhez kötött energiatárolókban. Ez már most is megtörténik, bár nem teljes mértékben.
A holland Ajax futballklub stadionjában használt Nissan levélakkumulátorokat használtak, hogy 7000 otthon egy óra alatt felhasznált energiával egyenértékű tárolóegységet hozzanak létre. Ez lehetővé teszi a klub számára, hogy a napsütéses napokon energiát tároljon, amely energiával látja el a stadiont az esti meccseken, valamint támogatja a helyi hálózatot.
A körkörös kialakítás értékes gazdasági lehetőségeket teremthet. A Global Battery Alliance előrejelzése szerint a másodlagos akkumulátorok piaca 2030-ra 4 milliárd dollárra nőhet. Feltéve, hogy sikerül bevezetni a szabványosítást és a jobb, rugalmasabb energiagazdálkodási rendszereket.
Az energiaátmenet végre felgyorsul. A lényege pedig a fosszilis tüzelőanyagok elégetése helyett egy olyan rendszer felé való elmozdulás, amely a nyersanyagok sokkal szélesebb körét használja fel energiaszükségleteink kielégítésére.
A körforgásos gazdaságot be kell építeni az energetikai átállásba, hogy biztosítsuk a világ fenntartható nyersanyagellátását. Ez összehangolt fellépést tesz szükségessé a vállalatok és a szabályozó hatóságok részéről.
