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關(guān)鍵礦物短缺或成全球氣候行動新挑戰(zhàn)！
2025年08月12日 10:58:41
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點擊量：708
近日，《自然-氣候變化》發(fā)表的一項中國研究揭示銦、銀、錫等十余種關(guān)鍵礦物的潛在短缺。
以光伏、太陽能和風(fēng)能為中心的清潔能源轉(zhuǎn)型被廣泛認為是實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》承諾的根本途徑。然而，清潔能源的發(fā)展比傳統(tǒng)能源更依賴關(guān)鍵礦物。關(guān)鍵礦物是能源系統(tǒng)脫碳的核心支撐，尤其在確保本世紀末全球升溫控制在1.5°C或2°C以內(nèi)的路徑中不可或缺。
近日，《自然-氣候變化》發(fā)表的一項中國研究揭示銦、銀、錫等十余種關(guān)鍵礦物的潛在短缺。關(guān)鍵礦產(chǎn)資源約束或顛覆能源轉(zhuǎn)型預(yù)期，若忽視礦產(chǎn)約束，我國光伏和風(fēng)電裝機容量至2060年或下降超50%，導(dǎo)致碳排放增加，影響《巴黎協(xié)定》的1.5°C溫控目標。
西電經(jīng)濟與管理學(xué)院青年教師史惠婷、汪壽陽教授的研究成果“Critical mineral constraints pressure energy transition and trade toward the Paris Agreement climate goals”在Nature子刊《自然-氣候變化》上正式發(fā)表。史惠婷為第一作者，西電經(jīng)濟與管理學(xué)院為第一單位。合作者包括北京工商大學(xué)衡佳妮副教授、中國科學(xué)院大學(xué)段宏波教授(通訊作者)以及中國地質(zhì)大學(xué)(北京)李華姣教授等。
研究團隊整合了AIM/CGE、IMAGE等5種國際權(quán)威綜合評估模型提出的能源轉(zhuǎn)型路徑，構(gòu)建了首個耦合礦產(chǎn)約束的路徑評估框架。該框架將資源勘探、回收技術(shù)、貿(mào)易風(fēng)險等變量納入氣候情景分析，揭示了傳統(tǒng)模型忽視的“資源-氣候”聯(lián)動效應(yīng)。
研究人員基于聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的減緩路徑，量化了17種能源技術(shù)(包括太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能發(fā)電等)對40種關(guān)鍵礦物的需求及短缺風(fēng)險。結(jié)果顯示，在中等技術(shù)進步情景下，至2100年，所有557條減緩路徑均將面臨礦物短缺問題，部分路徑的短缺種類可能多達12種，涉及銦、銥、錫、鋰、銀等戰(zhàn)略資源。
研究特別指出，礦物短缺的分布呈現(xiàn)顯著地域性。中東、非洲及南亞地區(qū)可能面臨多達24種礦物的供應(yīng)缺口，直接影響太陽能、風(fēng)能、核能及儲能電池等技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。例如，鋰和鈷作為電動汽車與儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵材料，其短缺可能延緩交通領(lǐng)域電氣化進程；而碲、鎵等用于太陽能電池板的稀有金屬，若供應(yīng)不足則可能制約可再生能源發(fā)電能力的擴張。
針對潛在危機，研究團隊建議全球國家間開展更密切的貿(mào)易合作，提升回收效率，積極開發(fā)替代材料，并推動相較于風(fēng)、光發(fā)電更為多元的低碳技術(shù)組合，以緩解潛在的礦物短缺。
研究者強調(diào)，單一措施可能引發(fā)新的問題。例如，磷酸鐵鋰電池雖能緩解鈷短缺，卻可能增加對磷、鐵等其他資源的壓力。因此，需構(gòu)建“技術(shù)-政策-市場”聯(lián)動機制，平衡減排目標與資源安全。
該研究首次系統(tǒng)量化了關(guān)鍵礦物短缺對全球氣候戰(zhàn)略的影響，表明低碳轉(zhuǎn)型不僅面臨技術(shù)成本與政策協(xié)調(diào)的挑戰(zhàn)，更需應(yīng)對資源供給的物理限制。隨著各國加速推進凈零排放進程，如何通過創(chuàng)新與合作確保礦物供應(yīng)鏈韌性，將成為決定氣候目標能否實現(xiàn)的關(guān)鍵變量。
此項研究為中國“雙碳”戰(zhàn)略的實施提供了重要參考，也為全球氣候行動提供了新視角。汪壽陽強調(diào)，“碳中和不僅是能源革命，更是資源管理革命。將礦產(chǎn)約束納入氣候模型，是如期完成溫控目標的重要一環(huán)”。
研究團隊還呼吁各國政策制定者，要大力發(fā)展第四代核能、強化關(guān)鍵礦產(chǎn)儲備、構(gòu)建韌性供應(yīng)鏈，以技術(shù)創(chuàng)新對沖資源瓶頸，守住1.5°C的生存底線。
資料參考來源：中國新聞網(wǎng)
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