专栏：能源转型开始自给自足

（此处表达的观点是路透社专栏作家加文·马奎尔的观点。）

向电动汽车、可再生能源、电池存储和扩大电网的转变正在推动对铜、稀土、白银和其他材料的需求激增。但电气化的推动也开始创造自己的供应。

根据国际能源署 (IEA) 的数据，清洁能源技术比传统能源系统需要更多的矿物，并且与能源转型相关的需求在未来几十年只会增长。

需求的加速增长与关键材料的供应前景形成鲜明对比，后者受到新矿山、炼油能力和加工基础设施的限制，而这些基础设施可能需要数年时间才能开发。

这一难题迫使政府和企业重新思考未来供应的来源。

越来越可行的新供应来源来自意想不到的来源：能源转型基础设施本身。

在世界各地，回收方面的突破正在将旧电池、退役的太阳能电池板、退役的风力涡轮机和老化的电网设备转变为维持能源转型势头所需的越来越有价值的相同材料的来源。

随着传统能源转型组件本身成为资源基础，最初的废物管理挑战正在演变为战略性工业机遇。

电池底座

电池是回收对供应链日益重要的最明显例子。

多年来，对未来电池供应的担忧主要集中在矿山中锂、镍、钴和石墨的供应上。

但现在的注意力正转向从已经流通的电池中回收这些相同的材料。

美国公司 Redwood Materials 表示，它从废电池和制造废料中回收了 95% 以上的锂、镍、钴和铜。

该公司每年加工超过 20 吉瓦时的锂离子电池，每年生产超过 60,000 吨关键材料。

它将这些回收的材料描述为不断增长的国内供应来源，可以减少对新采矿和进口的依赖。

随着第一代大型电动汽车电池现已成熟，可用电池的数量应会继续攀升。反过来，这可能会鼓励更广泛的回收利用，从而减少对新电池组件的需求。

对全球供应的影响可能是有意义的。据 IEA 称，到 2050 年，全球锂、镍和钴需求的 20% 至 30% 可能来自于加强回收工作。

在拥有世界上最雄心勃勃的材料回收政策的欧洲，研究人员估计，到 2030 年，大约 15% 的锂、镍和锰以及大约 25% 的钴供应可能来自回收来源。

太阳能自身的废物流

太阳能也面临着类似的机遇。

该行业正在以创纪录的速度增加发电量，但也消耗大量的银、硅和其他材料来制造阵列。

迄今为止，回收工作主要集中在从废弃面板中回收玻璃和铝；其他材料的回收往往仍然困难或不经济。

但最近的一系列技术突破正在提高太阳能电池板回收的经济性，使银和硅等有价值的材料能够更有效地回收。

荷兰应用科学研究组织 (TNO) 的研究人员最近展示了一种激光辅助回收工艺，能够回收纯度高达 99.998% 的硅和纯度高达 99.7% 的银，同时实现约 97% 的回收率。

在澳大利亚，纽卡斯尔大学的研究人员已经证明，使用采矿业已经熟悉且具有商业规模的浮选技术，可以从报废的太阳能电池板中回收近 100% 的银。

一些最受欢迎的太阳能电池阵列组件的回收率如此之高，有可能将太阳能回收从一项副业提升为一个利润丰厚的行业。

事实上，Rystad Energy 的能源顾问估计，考虑到全球太阳能系统部署的规模以及材料价格的预期上涨，到 2050 年，太阳能电池板可回收材料的总价值可能会从目前的约 20 亿美元增至约 800 亿美元。

Rystad 研究表明，到 2035 年，太阳能电池板生产所需的多达 8% 的多晶硅、11% 的铝、2% 的铜和 21% 的银可能来自 2020 年安装的回收电池板。

因此，未来的太阳能部署可能越来越不需要利用新生产的银和硅，而是寻求从前几代太阳能发电场收获的材料。

风力涡轮机为水泥行业供电

风电正在经历其自身的回收突破。

风力涡轮机已经可以大量回收利用，但由于其结构中使用的复合材料，叶片长期以来一直是一个技术挑战。

然而，最近的进展表明，一种解决方案正在出现，这可能会给希望减少自身碳足迹的水泥制造商和建筑公司带来福音。

法国跨国公司威立雅VIE.PA开发了一种工艺，可将以前不可回收的玻璃纤维叶片粉碎成颗粒，可以替代水泥窑中的煤炭、二氧化硅和石灰石。

美国公司 REGEN Fiber 采用类似工艺生产混凝土、沥青和复合材料行业的增强纤维。

虽然这些过程的输出不会为可再生能源行业本身产生投入，但回收材料可以取代水泥和建筑行业中大量的原始原材料。

环境咨询公司 Quantis US 的一项分析发现，将粉碎的 7 吨刀片送入水泥窑可减少 5 吨煤炭使用量，同时避免使用 2.7 吨二氧化硅、1.9 吨石灰石和近 1 吨其他矿物质。

反过来，回收的涡轮叶片可以减少对能源密集型采矿、采石和材料加工的需求，从而降低能源转型的总体资源和排放足迹。

网格挖矿

最少讨论的回收机会之一在于电网本身。

各国正在启动大规模电网扩建计划，以加速可再生能源发电、实现交通电气化并支持不断增长的电力需求。这些投资需要大量的铜、铝和钢。

围绕这些计划的大部分讨论都集中在这些材料的来源上，而忽视了老化基础设施中已经嵌入的大量库存。

公用事业公司正在更换变压器、变电站和传输设备，这些设备在许多情况下含有大量优质铜、铝、钢和其他关键部件。

回收计划越来越多地回收这些材料并将其返回工业供应链。

美国钢铁制造商纽柯公司（纽约证券交易所股票代码：NUE）运营着专门的回收设施，对退役设备进行处理，使再生铜和有色金属的数量增加一倍，这些金属用于制造新的传动部件。

随着电网现代化的加速，这一机会将会增加。每一个退役的变压器和输电资产都代表着精炼材料的集中来源，可以重新部署到下一代电力基础设施中。

喂养自己

电池、太阳能电池板、风力涡轮机和电网设备的共同主题是，能源转型正在创造其自身不断扩大的可回收材料库存。

当然，采矿仍然是不可或缺的。全球需求增长仍然太大，仅靠回收无法满足。

但该行业越来越多地发现，未来的供应并不完全取决于从地下开采的资源。

随着人们对关键矿产短缺和供应链安全的担忧日益加剧，能源转型时代最重要的新矿山可能会被证明是已经建成的矿山。

（加文·马奎尔报道；玛格丽塔·蔡和安娜·西曼斯基编辑）