挖向零碳?揭秘礦業脱碳競賽內幕 | 路透社
Ben Payton
Fortescue氫動力礦用卡車原型。Fortescue/通過路透社發佈5月6日 - 實現全球經濟脱碳所需的資源深埋於地底。若想完成能源轉型,開採這些資源是唯一選擇。沒有采礦,太陽能板將缺乏硅材料,風力渦輪機將沒有鋼材,電動車也將失去鋰、鈷、鎳等關鍵元素。
然而採礦行業本身貢獻了全球4-7%的碳排放。雖然該行業約75-85%的排放來自煤礦釋放的甲烷,但隨着全球邁向淨零目標,這一問題預計將在未來25年內逐步緩解。正因如此,當前重點轉向對能源轉型至關重要的其他採礦形式的脱碳,這些資源的需求正在快速增長。國際能源署預測,實現淨零目標意味着到2040年銅需求將增長50%,鎳和鈷需求翻倍,鋰需求激增八倍。當礦業面臨"增產減排"的挑戰時,澳大利亞鐵礦石巨頭Fortescue似乎走在了行業前列。
不同於依賴碳抵消來補償殘餘排放(Fortescue官網稱碳抵消是"騙局"),該公司在2022年決定直接瞄準"真實零排放"目標。
其億萬富翁董事長安德魯·福雷斯特是"淨零排放"的猛烈抨擊者;今年四月,他在倫敦"創新零排放"大會上宣稱"‘淨’這個詞正在扼殺我們",要求企業必須找到停止燃燒化石燃料的方法。
2024年6月18日,澳大利亞珀斯,Fortescue執行董事長安德魯·福雷斯特在Hazelmere研發基地接待中國國務院總理李強。圖片由COLIN MURTY通過路透社提供為此,Fortescue承諾在其西澳大利亞皮爾巴拉地區8.7萬平方公里鐵礦石開採業務中徹底消除陸地範疇一和範疇二排放。且該目標不是定在2050年,而是2030年。
“我們決定基於當前無可辯駁的氣候科學,設定2030年這個自上而下的目標,並將其確立為行業標杆,“Fortescue Metals首席執行官迪諾·奧特朗托表示,“我們要成為示範者,證明這是可能的。但這意味着我們必須以非常規方式執行計劃。”
他表示首要任務是讓採礦業務擺脱柴油(以及較小程度的天然氣)依賴。公司計劃部署2-3吉瓦風光發電設施,並配套大型電池儲能系統。
奧特朗托指出,近年來太陽能板和電池成本驟降是計劃可行的"最大推手”。“可再生能源基礎設施成本已顯著低於天然氣方案。”
轉向可再生能源是一項浩大工程,需要建設覆蓋整個皮爾巴拉地區的龐大輸電網絡,將電力輸送至需求之處。但Fortescue公司62億美元脱碳計劃中真正與眾不同的部分,是其對自主專利技術的投入。
該公司已為760公里鐵路網絡上的運礦列車開發了多種設計方案,這些鐵路連接皮爾巴拉礦區與西澳大利亞海岸的黑德蘭港,礦石由此運往全球市場。其中一項設計旨在利用列車從礦區到海岸400米海拔落差的重力勢能。
目前柴油列車在下坡時需啓動剎車系統,“所有能量都通過巨型電阻器以熱能形式耗散”,奧特朗托解釋道,“能效極其低下”。Fortescue通過研發能量回收電機解決了這個問題,列車下坡時儲存能量,上坡時釋放電力。
德國一處礦區旁矗立着用於發電的風力渦輪機。路透社/Ralph Orlowski攝這種再生電池技術僅是Fortescue在驚人短時間內取得的技術突破之一。該公司還啓用了氨動力列車,其最新綠色電力列車原型"從零開始到具備量產條件僅用九個月”,奧特朗托表示。
“我認為有時人們誤解了我們在這裏真正實現的目標,這就是為什麼那麼多人懷疑我們是否真的在做這件事,”奧特蘭託説。“好吧,我向競爭者和供應商敞開大門:我希望他們看到這是可能的。這是正確的做法。”
Fortescue的雄心在行業內無人能及,但它遠非唯一一家在減排方面取得進展的礦業公司。在全球範圍內,許多礦區——通常位於偏遠地區,與國家電網斷開連接——發現安裝太陽能或其他形式的可再生能源作為柴油發電機的替代品在經濟上是合理的。
例如,在剛果民主共和國,非洲最大的銅礦綜合體卡莫阿銅礦於4月初宣佈,它將從可再生能源開發商CrossBoundary Energy建造和運營的太陽能及儲能系統獲取基荷電力。卡莫阿不會產生前期成本,而是在與CrossBoundary的合同期內支付所獲得的電力。
這筆交易預計將使該礦的碳排放量每年減少約78,750噸。“這個項目特別令人興奮的地方在於,這是一個基荷可再生能源解決方案,”CrossBoundary Energy的管理合夥人馬修·蒂勒爾説。基荷特性是通過建造一個他承認‘在某些方面規模過大’的系統來實現的。”
該公司將建造一個222兆瓦(MW)的太陽能陣列和一個巨大的電池系統,以保證30兆瓦的基荷電力。“但這意味着我們以比柴油更便宜的價格提供可靠、完全無碳的基荷電力。”
事實上,正是離網可再生能源的經濟性使這些系統對礦業公司具有吸引力。“你無需相信氣候變化,“蒂勒德説,“這更便宜。”
剛果民主共和國某銅鈷礦場的挖掘機和鑽探設備。路透社/喬尼·霍格礦用卡車技術也在同步革新。全球約有2.8萬台這種巨型特種車輛在運行,其二氧化碳當量排放量約達6900萬噸。
代表全球24家頂級礦業公司的行業組織——國際礦業與金屬理事會正牽頭一項減排倡議。礦業巨頭們正與卡特彼勒、小松和山特維克等設備製造商展開合作。
“自2018年啓動該計劃以來,我們已取得重大進展,“國際礦業與金屬理事會創新總監布萊奧妮·克利爾·希爾表示,“目前預計到2030年將實現規模化零排放車輛應用,這比計劃啓動時的最佳預期整整提前了十年。”
希爾補充説,礦車脱碳沒有"放之四海而皆準"的解決方案。不過電池電動技術勢頭最勁,已有多個原型車正在測試中。
儘管全球範圍內進展顯著,但整個行業的脱碳速度極不均衡。部分原因是每個礦場情況各異:安裝太陽能或風能等零排放解決方案的可行性,取決於高度本地化的條件及土地可用性。
一台採礦設備出現在中國內蒙古一處富含稀土礦物的礦區。路透社脱碳進程很大程度上還依賴政府支持。例如,若電網仍依賴化石燃料發電,即使接入電網的礦區也無法實現脱碳。允許礦業公司與私營電力供應商簽署購電協議的政府政策同樣至關重要。
“需要建立更廣泛的賦能生態系統來支持採礦業快速、大規模減排,從而保障關鍵礦產供應,“國際氣候行動網絡環境項目主任海莉·齊普表示,“如果購電協議和獨立發電企業的接入渠道不暢,將嚴重拖累減排進度。”
政府間礦業、礦產、金屬與可持續發展論壇高級政策顧問格雷瓜爾·貝盧瓦指出,各礦業公司在脱碳承諾上存在顯著差異。他表示部分大型企業已取得"實質性進展”,而有些公司僅通過剝離高排放礦區在"紙面上"達成脱碳目標。
貝盧瓦補充説,大多數中國企業"仍處於這一進程的非常早期階段”。中國企業在某些戰略性礦產供應鏈中日益佔據主導地位;基準礦物情報機構估算到2030年,中國企業將控制全球46%的鈷供應。儘管貝盧瓦表示部分企業已展現出減少碳足跡的興趣,“但目前他們尚未看到這樣做的必要性。沒有強制要求,自然無人行動。“歐盟擬議的碳邊境調節機制(CBAM)可能產生全球性影響。若實施,該機制將對出口至歐洲市場的高碳密集型企業徵税。“理論上這是個絕佳工具,“貝盧瓦評價道。但他警告可能出現"適得其反的效果”——許多生產商將被實質排除在歐洲市場之外,轉而將出口重心轉向中國客户。
雖然貝盧瓦認為部分礦業公司能夠實現脱碳,但對整個行業能否在2050年前達成"淨"零排放(更不用説Fortescue倡導的"絕對"零排放)持懷疑態度。鑑於多種礦產開採量正在急劇增長,採取行動已刻不容緩。
“未來30年的礦產開採量將超過人類歷史總和,“貝盧瓦指出,“任何限制碳排放的努力都將是淨收益。”
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