◆ 魏國彥/淨零排放繫於「能源—礦物樞紐」
魏國彥/淨零排放繫於「能源-礦物樞紐」
2023-11-06 02:40 聯合報/ 魏國彥(作者為台灣大學地質科學系退休教授)
聯合國秘書長古特瑞斯警告,全球暖化的時代已經結束,正步入「全球沸騰的時代」。路透
根據國際能源總署(IEA)最新估計,如欲管制全球暖化升溫幅度在二攝氏度之內,全球金屬礦藏的供應在民國一二九年(二○四○年)之前勢將增加四倍;因為深度減碳不只要減少化石能源(煤炭、石油、天然氣)使用,更意味著要開發許多金屬礦,來建造風力發電機、光能電板、電動車,以及大量的儲能設備。電動車的核心設備也是電池,製造電池需要石墨、鎳、鈷、鋰、錳;離岸風力發電另外還需要鋅、鉻,而所有的電氣設備都需要銅。林林總總的礦物需求與能源轉型綁在一起,構成了所謂「能源-礦物樞紐」(Energy-Mineral/Material Nexus,簡稱 EMNs))。
為了達到聯合國所要求的「永續發展」,民國一二九年(二○四○年)之前下列礦物相對於民國一○九年(二○二○年)的供應量:
鋰增加四十二倍;石墨、鈷、鎳增加十九到二十五倍;稀土七倍;銅、鐵增加約三倍。
各種礦藏的稀有性、賦藏的地緣位置與開發難易有很大的區別,礦物市場上由需求決定價格,五年來鋰的漲勢最凶,上漲六點七倍;鎳次之,三點一倍;稀土二點五倍;鈷一點九倍;銅一點五倍,五種礦產在民國一一一年(二○二二年)的市場總值高達三千兩百億美元。
這些與能源轉型相關的樞紐礦物中又有很多與電子控制元件、人工智慧運算,節能光源、以及國防軍備製造相關。近年來各主要工業先進大國評估其礦產資源蘊藏與供應鏈的掌握度,列出該國或該組織的「關鍵礦物」,做為特殊戰略性處理及預防性布局;以美國能源部與國防後勤署為例,兩機構分別列出十一及廿一種關鍵礦物,相互重疊者有七種,而與歐盟列出的廿七種中又有四種共通:碲、鏑、銪、鑭,可謂關鍵中的關鍵,都是廣義的稀土礦物。各種關鍵礦物近年已成為各國競逐標的。礦物市場上爾詐我虞,合縱連橫已經成為日常;有些礦物還會被限制出口,成為戰略武器。
另外,海洋科技先進國家已經在太平洋、印度洋進行深海稀土礦探勘,一是深海軟泥,另一種為金屬結核,蘊藏處的水深一般超過五千公尺。日本已在其遠洋領土南鳥島南方海域發現富含稀土的軟泥,總稀土濃度高達二萬二千PPM,是中國大陸南方稀土礦的廿到卅倍。據日本學者估計,在一百零五平方公里的範圍內,約十公尺厚的軟泥中蘊藏有一百廿萬公噸稀土氧化物,能供應全球釔、銪、鋱、鏑六十二年、四十七年、卅二年及五十六年所需。日本早著先鞭,值得我們效法。
我國國家發展委員會去年三月底發布「民國一三九年(二○五○)淨零路徑及策略總說明」,列有十二項關鍵戰略,其中的風電、光電、儲能、運具電動化等都需要上述關鍵礦物,國發會也為這四個項目編列五千八百六十八億預算。自發布以來,社會上有關碳盤查、碳資產管理、ESG的開班課程有若雨後春筍,官方與學研單位也召開了眾多研討會,議論盈庭,漪歟盛哉,但多數沒有將「能源-礦物樞紐」列入視野,顧此失彼,淨零排放恐將功敗垂成。