El vent i el sol són fonts d'energia inesgotables, però els materials necessaris per construir turbines eòliques i panells solars no són tan abundants. Metalls com el neodimi, el disprosi i el praseodimi, coneguts com a terres rares, són essencials per al funcionament d'alguns aerogenerador.
Tot i que aquests noms poden sonar desconeguts, el seu paper és fonamental en la tecnologia de l'energia renovable. De manera similar, l'energia solar també depèn de materials com l'alumini i el zinc, indispensables per convertir la llum solar en electricitat.
Per això és important disposar d'una base de dades com la Renewable Energy Materials Properties Database (REMPD), que ofereix informació sobre les necessitats de materials per a les centrals d'energia eòlica i solar. Aquesta base de dades quantifica la demanda de materials per megawatt (MW) de capacitat de generació i compara aquesta demanda amb els subministraments actuals.
El REMPD és el primer recurs d'aquest tipus, dissenyat per comprendre la quantitat i el tipus de materials que s'utilitzen en les plantes d'energia renovable. A més, permet explorar la disponibilitat de materials tant a nivell nacional com global, i avaluar els possibles riscos de subministrament.
Tot i que és difícil predir com evolucionaran les cadenes de subministrament per satisfer l'augment de la demanda de materials, el REMPD proporciona dades essencials per entendre les possibles tensions que podrien afectar aquestes cadenes. Aquesta informació inclou una àmplia gamma de materials utilitzats en noves tecnologies d'energia renovable, detallant-ne el tipus, la quantitat, el país d'origen, els usos, la disponibilitat prevista i les propietats físiques.
A més, s'ha realitzat una nova anàlisi de les necessitats futures de materials per al desplegament de l'energia eòlica, tenint en compte l'augment de la mida de la tecnologia, recollit a l'informe Materials Used in US Wind Energy Technologies: Quantities and Availability for Two Future Scenarios .
Per assolir els objectius d'una xarxa elèctrica lliure de carboni l'any 2035 i una economia de zero emissions netes el 2050, la indústria eòlica hauria d'incrementar la construcció de noves plantes en un factor de cinc o deu. Segons l'informe, aquesta expansió podria incrementar la demanda de materials específics, com la fibra de carboni, més enllà dels subministraments mundials actuals.
Estudis anteriors ja havien analitzat les necessitats de materials per a tecnologies renovables específiques i en escenaris futurs de baixes emissions de carboni. No obstant això, aquest estudi és el primer que proporciona una estimació detallada dels materials necessaris per aconseguir un sector elèctric lliure de carboni als EUA l'any 2035.
El REMPD també s'ha utilitzat per calcular la quantitat de materials necessària per assolir els escenaris futurs de desplegament de l'energia eòlica, tenint en compte tant els objectius de descarbonització com les polítiques actuals que influeixen en el sector.
Cal destacar que els aerogeneradors no són l'única tecnologia que necessita fibra de carboni. Altres indústries competeixen pels mateixos materials limitats, com ara l'automobilística, l'aeronàutica i fins i tot la fabricació d'articles per a la llar, com bicicletes, pals d'hoquei o de golf. A més, els elements de terres rares, com el neodimi, el disprosi i el praseodimi, essencials per als generadors de turbines eòliques, tot i no ser escassos com el seu nom indica, estan sotmesos a una gran demanda i són vulnerables a interrupcions en la cadena de subministrament.
Aquests metalls també es fan servir en dispositius com telèfons mòbils, discs durs d'ordinadors i sistemes de guia, i la major part dels elements de terres rares necessaris per a les turbines eòliques s'importen actualment de la Xina.
Es preveu que la demanda de fibra de carboni augmenti considerablement a mesura que l'energia eòlica es desplega més, especialment amb el creixement de la mida de les pales, que utilitzen cada cop més fibra de carboni.
Per evitar que la demanda superi l'oferta, s'han identificat diverses estratègies clau:
- Augmentar la producció nacional d'aquests materials d'alta demanda.
- Diversificar i ampliar les fonts d'importació.
- Reduir les necessitats materials substituint-los per alternatives o dissenyant components més lleugers.
- Promoure l'ús de materials reciclats o components reutilitzats en lloc de materials verges.
Algunes tecnologies eòliques també podrien alleugerir la pressió sobre els subministraments globals de materials. Per exemple, els sistemes de torres híbrides utilitzen més formigó i menys acer, i els dissenys alternatius de generadors podrien integrar materials diferents dels metalls de terres rares.
En el futur, el REMPD també podria utilitzar-se per realitzar anàlisis de cicle de vida tant per a la indústria eòlica com solar, ajudant així a comprendre millor quins materials, mètodes de fabricació i processos de reciclatge podrien contribuir a reduir la petjada de carboni i la dependència de nous materials.
Tot i que l'informe se centra en l'energia eòlica als EUA, el REMPD també inclou els materials necessaris per a centrals solars futures. A més, la base de dades està dissenyada per a una expansió futura que podria incloure altres tecnologies d'energia renovable, com plantes geotèrmiques o sistemes d'emmagatzematge amb bateries, així com informació sobre emissions i impactes ambientals derivats de l'ús de materials.
Ramon Gallart
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada