Lithium, đồng, Chile và kỷ nguyên không phát thải ròng

Một thực tế rất khó chấp nhận là để đạt được net zero (chỉ số phát thải ròng về 0) con người sẽ phải khai thác khoáng sản nhiều hơn bao giờ hết.

Một sự thật gây khó chịu về biến đổi khí hậu là việc giải quyết nó đòi hỏi phải đào bới, nổ mìn và lọc lấy khoáng chất trên bề mặt hành tinh này nhiều hơn bao giờ hết. Không một ai thực sự muốn nói về điều này. Nhưng chúng ta phải nói về nó.Tại sao ư? Bởi vì việc giải quyết biến đổi khí hậu là một nỗ lực kéo dài nhiều thập kỷ (thậm chí hàng thế kỷ). Việc che giấu những gì chúng ta phải đánh đổi và hy sinh có thể khiến chúng ta cảm thấy tốt hôm nay, đặc biệt khi nó giúp trì hoãn sự thay đổi. Nhưng nó sẽ chỉ gây ra làm sóng phản ứng dữ dội hơn trong những thập kỷ tới. Bởi vì việc loại bỏ nguyên liệu hóa thạch thực sự là một quá trình gian nan.

Nó bao gồm việc xây dựng rất nhiều cơ sở hạ tầng như là: tuabin gió và tấm pin năng lượng mặt hệ thống cáp điện cao thế và kho lưu trữ năng lượng. Tất cả đều với số lượng khổng lồ, lý do là: Các nguồn năng lượng này có mật độ năng lượng thấp hơn nhiên liệu hóa thạch, Logic của mục tiêu phát thải ròng bằng 0 là điện khí hóa mọi thứ. Và đơn giản là không có cách nào để xây dựng tất cả những thứ này mà không phải đào rất nhiều khoáng chất từ ​​lòng đất. Để hiểu điều này có ý nghĩa gì trong thực tế, hãy xem xét một tuabin gió. Rất nhiều vật liệu được sử dụng để tạo ra nó: thép trong kết cấu tháp, sợi thủy tinh và sợi carbon, kim loại đất hiếm ở phía trên...

Và bạn cũng cần một lượng đồng khổng lồ. Hãy tưởng tượng một tuabin hơi lớn, có khả năng tạo ra khoảng một megawatt điện. Bạn cần khoảng ba tấn đồng trong máy phát điện và một tấn nữa trong máy biến áp…

Sau đó, bạn cần khoảng nửa tấn đồng trong cáp dẫn điện xuống tháp. Tiếp theo, bạn cần đưa điện trở lại bờ, bao gồm các cáp thu dài được che chắn với dây đồng rất lớn. Hãy nhìn mặt cắt ngang của một trong những tuabin này! Còn nữa: đồng tại trạm biến áp nơi điện đến; đồng trong cáp phân phối kết nối điện với lưới điện... Cộng tất cả lại, theo WoodMackenzie, ta đang nói về khoảng 15 tấn đồng cho mỗi megawatt được tạo ra. Và chúng ta cần rất nhiều đồng! Hãy suy rộng điều này trên toàn thế giới, và có lẽ bạn sẽ bắt đầu hiểu tại sao đồng, theo lời Goldman Sachs, lại được coi là "dầu mỏ mới". Họ ước tính rằng chúng ta có thể thấy nhu cầu năng lượng xanh tăng gấp bốn hoặc thậm chí gấp chín lần trong những thập kỷ tới.

Chúng ta không nghĩ nhiều về điều này vì đồng, đối với hầu hết chúng ta, là vô hình. Tuy nhiên, nó đã là một phần rất lớn trong cuộc sống của chúng ta, vì không có đồng thì không có điện. Nhưng đột nhiên, giờ đây khi chúng ta đang điện khí hóa mọi thứ, chúng ta cần nhiều hơn nữa.Tin tốt về đồng là chúng ta khá có kinh nghiệm trong việc khai thác nó từ lòng đất. Tin xấu là chúng ta đã sở hữu hầu hết những thứ dễ khai thác, tỷ lệ phát hiện mỏ mới đã giảm dần trong những năm gần đây. Vì vậy, đang có một sự thiếu hụt đáng kể. Tin xấu khác là khai thác đồng là một ngành kinh doanh bẩn. Ngay cả khi được thực hiện "sạch" nhất có thể, nó vẫn liên quan đến việc di dời một lượng lớn đá, rửa trôi chúng bằng axit, tiêu tốn rất nhiều năng lượng và đổ chất thải vào các đập chứa chất thải khổng lồ. Thực tế nó còn bẩn hơn vậy.

Đồng không được phân bố đồng đều. Tôi vừa đến thăm Chile, quốc gia có trữ lượng đồng lớn nhất thế giới (và công ty đồng lớn nhất thế giới, Codelco thuộc sở hữu nhà nước). Tuy nhiên, chính phủ mới, do tân Tổng thống xã hội chủ nghĩa gabrielboric lãnh đạo, đang cân nhắc các biện pháp kiểm soát môi trường mới đối với hoạt động khai thác mỏ. Họ vừa đóng cửa một nhà máy luyện đồng ở Ventanas vì nó gây ra quá nhiều ô nhiễm đến mức khu vực địa phương này được chỉ định là "khu vực hiến tế". Có những khu vực tương tự khác trên khắp đất nước. Đây là một vấn đề lớn ở Chile. Trong năm qua, một hội nghị của người dân từ khắp nơi trên đất nước đã được tổ chức để soạn thảo lại hiến pháp Chile. Đây là một khoảnh khắc rất quan trọng: lần đầu tiên được soạn thảo lại kể từ thời Pinochet. Trong một thời gian, họ đã cân nhắc việc cấm hoàn toàn một số hình thức khai thác mỏ. Bản dự thảo cuối cùng ít cực đoan hơn nhưng vẫn đề xuất các giới hạn. Vì vậy, ngay cả khi phần còn lại của thế giới đang hướng đến Chile để tìm kiếm nguồn nguyên liệu quan trọng mà tham vọng phát thải ròng bằng 0 của họ phụ thuộc vào, Chile vẫn đang cân nhắc kỹ lưỡng về các hạn chế: nhiều quy định về môi trường hơn, lệnh cấm khai thác mỏ gần các sông băng. Và điều này có ý nghĩa quan trọng gấp đôi vì không chỉ có đồng...

Bên cạnh đồng, Chile còn sở hữu trữ lượng lithium lớn nhất thế giới - nguyên liệu cốt lõi của pin sạc. Pin lithium-ion được đặt tên như vậy vì năng lượng bên trong chúng được lưu trữ/xả nhờ các ion lithium di chuyển giữa cực âm và cực dương. Khi nói về các vật liệu quan trọng trong pin, mọi người thường nhắc đến coban. Điều này cũng dễ hiểu vì phần lớn coban đến từ Cộng hòa Dân chủ Congo. Nhưng thực tế là bạn không cần coban trong pin. Ngược lại, lithium rất thiết yếu - mọi loại hóa chất pin đều cần nó (cộng với đồng!). Vậy lithium đến từ đâu? Ở Chile, nó đến từ dưới cánh đồng muối Salar de Atacama. Một cánh đồng muối khổng lồ trông thật kỳ lạ. Nhưng điều kỳ lạ hơn nữa là thứ nằm bên dưới đó - một hồ chứa nước muối ngầm khổng lồ, dung dịch muối cô đặc.

Đây là một loại hình khai thác rất khác so với khai thác đồng. Không cần đào bới hay nổ mìn: nước muối được bơm lên và bốc hơi trong hơn một năm, loại bỏ các muối không phải lithium và để lại một chất lỏng, sau đó được tinh chế tại nơi này, nằm ở rìa sa mạc. Nhà máy lọc dầu SQM. Đây là nhà máy lithium lớn nhất hành tinh.

Vấn đề là: đây là một trong những nơi khô hạn nhất hành tinh. Người dân địa phương nói rằng các công ty khai thác lithium đang lấy nước của họ. SQM và cộng sự có những lập luận thuyết phục rằng họ không làm vậy. Nhưng dù vậy, đây vẫn là một môi trường cực kỳ nhạy cảm. Một số người, ví dụ như @criordor, nói rằng các hệ sinh thái địa phương đang bị tổn hại. Thứ trưởng phụ trách khai thác mỏ của chính phủ Boric mới cho biết ông lo ngại về vấn đề này - và về ô nhiễm từ các mỏ đồng. Ông cũng muốn thành lập một công ty lithium nhà nước theo mô hình Codelco. Tuy nhiên, điều thú vị là ông ấy nói với tôi rằng không có kế hoạch nào buộc quốc hữu hóa các công ty tư nhân. Và mặc dù rõ ràng có những tác động từ loại hình khai thác nước muối này, nhưng loại hình khai thác lithium khác - khai thác từ spodumene ở Úc - lại tiêu thụ nhiều nước và phát thải carbon hơn đáng kể. Nó giống như khai thác thông thường, bẩn hơn.

Vậy nên, vấn đề không chỉ nằm ở việc thay thế nhiên liệu hóa thạch bằng các nguồn năng lượng tái tạo. Có rất nhiều sự đánh đổi về độ sạch và bản chất của việc lựa chọn giữa một loại lithium này với loại khác. Tuy nhiên, một lần nữa, rất ít người muốn thảo luận về vấn đề này!

- Ed Conway -