مسیر هوشمند برای کربن‌زدایی مس و نیکل در جشنواره اندیشمندان و دانشمندان جوان

مسیر هوشمند برای کربن‌زدایی مس و نیکل

استخراج مواد حیاتی می‌تواند انتشار گازهای گلخانه‌ای را به‌شدت افزایش دهد.

انتظار می‌رود که تا سال ۲۰۵۰، عرضه سالانه مس و نیکل به طور چشمگیری افزایش یابد—حدود ۱۵۰ تا ۲۰۰ درصد نسبت به تولید سال ۲۰۲۰—تا نیازهای فناوری‌های سبز مانند خودروهای برقی، پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی تأمین شود. اما این افزایش تولید بدون اقدامات پایدار می‌تواند انتشار گازهای گلخانه‌ای و آسیب به محیط‌زیست را به شدت بالا ببرد.

در جشنواره اندیشمندان و دانشمندان جوان، یکی از اهداف اصلی ایجاد فضایی برای بررسی چالش‌های بنیادین صنعت و محیط‌زیست است. یکی از پرسش‌هایی که امروز ذهن صنعتگران و پژوهشگران را درگیر کرده این است:

چگونه می‌توان تقاضای فزاینده برای مس و نیکل را پاسخ داد بدون اینکه هزینه‌های محیط‌زیستی و گازهای گلخانه‌ای افزایش یابد؟

معدن‌کاری سنتی: یک روند پرهزینه و آسیب‌زا

معدن‌کاری به طور تاریخی فرآیندی تهاجمی برای محیط‌زیست بوده است. تخریب زمین، از بین رفتن جنگل‌ها، اختلال در اکوسیستم‌ها، آلوده شدن خاک و آب و از بین رفتن زیستگاه‌ها از پیامدهای آن است. علاوه بر این، تجهیزات دیزلی و فرآیندهای ذوب و پالایش مقادیر قابل توجهی گازهای گلخانه‌ای تولید می‌کنند. بررسی‌ها نشان می‌دهند که اگر تولید مس و نیکل بدون تغییر روش‌ها افزایش یابد، انتشار گازهای گلخانه‌ای مس تا ۱۲۵ درصد و نیکل تا ۹۰ درصد تا سال ۲۰۵۰ افزایش خواهد یافت.

از سوی دیگر، با کاهش عیار سنگ، استخراج همان میزان فلز نیازمند مصرف بیشتر انرژی و سوخت است، بنابراین افزایش تولید بدون فناوری‌های نوین به افزایش شدید انتشار گازها منجر می‌شود.

راهکارهای کربن‌زدایی: دیدگاه تازه

پژوهش‌ها نشان می‌دهند گذار به معدن‌کاری کم‌کربن ممکن است. به گفته پرین تولدانو، مدیر پژوهش و سیاست در مرکز سرمایه‌گذاری پایدار کلمبیا، جایگزینی سوخت‌های فسیلی با انرژی‌های تجدیدپذیر، زیست‌سوخت‌های پایدار و هیدروژن سبز می‌تواند انتشارها را به شدت کاهش دهد؛ برای مثال، حذف دیزل از تجهیزات معدنی تا ۴۰ درصد انتشار را کم می‌کند. ناتالی، مدیر برنامه اطلاعات اقلیمی RMI،  نیز بر اهمیت استخراج دقیق‌تر و برقی‌سازی تجهیزات تأکید می‌کند؛ استفاده از نوار نقاله‌ها و کامیون‌های برقی همراه با انرژی پاک، بهره‌وری را افزایش و انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد.

فناوری‌های نوین در مسیر کربن‌زدایی

توسعه کامیون‌های برقی و سلول سوختی هیدروژنی، همراه با استفاده فزاینده از انرژی‌های تجدیدپذیر، امکان کاهش انتشار در فرآیندهای دمای بالا و شیمیایی مانند ذوب و پالایش را فراهم می‌کند. افزون بر این، اقتصاد چرخشی و بازیافت فلزات، به ویژه مس و نیکل، مصرف انرژی را به شدت کاهش می‌دهد؛ برای مثال، مس بازیافتی حدود ۸۵ درصد انرژی کمتری نسبت به تولید اولیه مصرف می‌کند. این فناوری‌ها علاوه بر کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، بهره‌وری را افزایش داده و فشار بر منابع آب و اکوسیستم‌ها را کم می‌کنند؛ به عنوان نمونه، در شیلی، بزرگ‌ترین تولیدکننده مس جهان، فناوری‌های کم‌کربن می‌توانند مصرف آب را بهینه کرده و خطرات زیست‌محیطی را کاهش دهند.

سیاست‌ها و حمایت‌ها

سیاست‌گذاران نقش کلیدی در کربن‌زدایی معدن دارند. ایجاد مقررات شفاف و سخت‌گیرانه، یارانه به انرژی‌های سبز و الزام مواد معدنی وارداتی به رعایت استانداردهای محیط‌زیستی و اجتماعی، اقدامات مهمی هستند. یارانه‌های سوخت فسیلی باعث کاهش رقابت انرژی‌های تجدیدپذیر می‌شوند؛ بنابراین حمایت‌های سیاستی می‌توانند نفوذ انرژی پاک در صنعت معدن را تضمین کرده و گذار پایدار به انرژی کم‌کربن را تسهیل کنند.

پیامدها و اهمیت برای آینده

کربن‌زدایی مس و نیکل پیامدهای گسترده‌ای دارد:

  • کاهش فشار بر منابع آب و اکوسیستم‌ها در مناطق معدنی.
  • امکان پاسخگویی به افزایش تقاضای مواد معدنی بدون آسیب جدی به محیط‌زیست.
  • کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و کمک به تحقق اهداف جهانی کاهش تغییرات اقلیمی.

در این مسیر، جشنواره اندیشمندان و دانشمندان جوان فرصتی است تا پژوهشگران و دانشجویان جوان ایده‌های نوآورانه ارائه کنند، دانش خود را به اشتراک بگذارند و نسل آینده را برای صنعت معدنی پایدار الهام بخشند.

نگاه به آینده

با ترکیب فناوری‌های نوین، انرژی‌های تجدیدپذیر و سیاست‌های حمایتی، معدن‌کاری مس و نیکل می‌تواند هوشمندتر و پایدارتر شود. این مسیر هم به حفاظت از محیط‌زیست کمک می‌کند و هم تولید پایدار و مقرون‌به‌صرفه را ممکن می‌سازد. کربن‌زدایی معدن همچنین می‌تواند الگویی برای سایر صنایع پرانرژی باشد و نشان دهد که فناوری و سیاست هوشمندانه می‌توانند همزمان توسعه صنعتی و حفاظت محیطی را پیش ببرند.

جمع‌بندی

کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در معدن مس و نیکل چالشی بزرگ اما دست‌یافتنی است. جایگزینی سوخت‌های فسیلی با انرژی‌های تجدیدپذیر، برقی‌سازی تجهیزات، افزایش بهره‌وری و بازیافت فلزات، بخش‌هایی از راهکار جامع هستند. جشنواره اندیشمندان و دانشمندان جوان یادآوری می‌کند که نوآوری و پژوهش می‌توانند مسیر معدن را به سمت آینده‌ای پاک و پایدار هدایت کرده و نسل جوان را برای حل بزرگ‌ترین مسائل زیست‌محیطی و صنعتی آماده سازند.

منبع: Pop Science