Французское агентство по управлению окружающей средой и энергией (ADEME) опубликовало небольшой информационный отчет об использовании редкоземельных элементов в секторах возобновляемой энергетики.
Авторы показывают, что редкоземельные минералы практически не используются в солнечной энергетике и при производстве аккумуляторов. Несмотря на их название, они на самом деле не так уж редки. «Их критичность в основном связана с нынешней квази-монополией Китая на добычу и переработку», — отмечает агентство, и приводит данные, по которым на долю КНР приходилось 86% мирового производства редкоземельных минералов в 2017 году.
Как и в случае всей горной промышленности, добыча редкоземельных металлов оказывает воздействие на окружающую среду, включая изменения ландшафтов, почв и местного гидрографического режима. Воздействия различаются в зависимости от типа депозита. Экологическая специфика извлечения редкоземельных элементов по сравнению с другими металлами обусловлена присутствием в так называемых «каменных отложениях» тория и урана, которые могут вызвать радиоактивное загрязнение.
Однако в конечном итоге Агентство приходит к выводу, что сектор возобновляемых источников энергии практически не использует редкоземельные металлы.
В настоящее время такие редкоземельные элементы, как неодим и диспрозий, в основном используются в постоянных магнитах морских ветряных турбин. «Насколько нам известно, никакая другая технология преобразования возобновляемой энергии не использует в значительной степени редкоземельные элементы», — отмечается в докладе. В наземных ветряных турбинах они применяются реже, во французском случае только примерно в 3% установленных турбин использованы редкоземельные металлы. Кроме того, существуют альтернативы, стратегии субституции. Без применения альтернативных решений в течение следующих 10 лет ветроэнергетический сектор может обеспечить потребление около 6% годового объёма производства неодима и более 30% годового производства диспрозия (с учётом быстрого развития офшорной ветроэнергетики, установленная мощность которой в мире через 10 лет может достичь 120 ГВт). Однако мы подробно описывали сценарии, по которым потребление редкоземельных металлов в абсолютном выражении, в том числе неодима, в будущем даже может снизиться. Это может произойти в результате замены этих элементов другими, и соответствующие технологии уже развиваются. Кроме того, в отчёте ADEME отмечается, что стоимость редкоземельных металлов практически не влияет на экономику ветроэнергетики, поскольку их доля в стоимости ветряных турбин чрезвычайно мала.
Что касается производства аккумуляторов, редкоземельные элементы или не используются, или используются в очень небольших количествах, в качестве добавки. Только никель-металлогидридные (NiMH) батареи содержат редкоземельный сплав в катоде. Однако по сравнению с литий-ионными батареями они дороги и «их использование останется крайне незначительным в процессе энергетического перехода», — отмечает ADEME.
«Таким образом, в технологиях хранения энергии использование критических или стратегических металлов (таких как кобальт в литий-ионных батареях) представляется гораздо более проблематичным, чем использование редкоземельных элементов. Промышленники продолжают исследования, чтобы уменьшить потребление или заменить эти элементы в батареях», — говорится в отчёте.
В производстве солнечных модулей редкоземельные элементы не используются.
Вывод.
Редкоземельные элементы не являются критически важными материалами для развития ВИЭ. Производство техники, оборудования для возобновляемой энергетики – это большая и наукоемкая сфера, где идёт постоянная работа над повышением эффективности использования материалов и их субституцией (замещением).