Would green energy sources be threatened ?

Would green energy sources be threatened ?

DECODING – While scien­tists were gathe­red from the 25th to the 29th of March in Japan for the second part of the IPCC’s 5th report, the ques­tion of energy tran­si­tion could brush against that of resources. How indeed could we exploit rene­wable ener­gies while metal and ore reserves are run­ning out ? In the review Nature Geoscience two resear­chers from the ISTerre are blo­wing the whistle.

EolienneIs wind energy a green energy ? Is solar energy a rene­wable energy ? If the ans­wer is obvious, what about the infra­struc­tures for pro­du­cing this type of energy ? Multilayered panels of solar sys­tems, wind energy mats, blades and engines do need mate­rials and ore to work.
« By 2050, we will need six or seven times the cur­rent glo­bal pro­duc­tion of steel for the only sec­tors of rene­wable ener­gies », declares Olivier Vidal in an inter­view publi­shed on the web­site of Joseph-Fourier’s uni­ver­sity whose work has been the sub­ject of an article publi­shed in the review Nature Geoscience.
The CNRS” direc­tor of research at the labo­ra­tory of the ISTerre focu­sed on the ques­tion of the world’s mine­ral and metal resources. Do we have enough resources to assure energy tran­si­tion ? According to this scien­tist, the cap­ture and exploi­ta­tion of rene­wable ener­gies require, with an equi­va­lent pro­duc­tion capa­city, more basic mate­rials than fos­sil and nuclear energies.

Green ener­gies, big metal consumers

Wind energy and solar sys­tems use up to 90 times more alu­mi­nium, 50 times more iron and 15 times more concrete than power plants which exploit fos­sil resources. And by 2050, the energy tran­si­tion will require an increase of 10 to 18 % of these ele­ments” pri­mary production.
In short, we will urgently have to find a cer­tain amount of concrete, alu­mi­nium, iron, cop­per… But also rare earth, these metals with neigh­bou­ring che­mi­cal pro­per­ties that have become essen­tials in High tech indus­try and green energies.
« With wind energy sys­tems, we are using per­ma­nent magnets that require bet­ween 200 and 600 kg of rare earth per mega­watt (MW) of power, consi­de­ring that a clas­sic wind sys­tem needs 2 MW and that new off­shore wind sys­tems need 6 MW, explains Olivier Vidal. We also have solar panels for which we are tran­si­ting from sili­con panels to mul­ti­laye­red panels with gal­lium, sele­nium and cop­per. These are deve­lo­ping tech­no­lo­gies that use uncom­mon elements. » 
CamembertTerresRaresCreditUSGSCoveted rare earth whose extrac­tion, howe­ver, is hard and pol­lu­ting, is in the hands of China… And the emer­ging coun­tries” demand is increa­sing. « China cur­rently uses 30 % of glo­bal cop­per and alu­mi­nium and 50 % of glo­bal iron », conti­nues Olivier Vidal.
Yet, the trend should not reverse for a long time. In the future, we will need more raw mate­rials to exploit rene­wable ener­gies and more ener­gies to extract metals with a lower concen­tra­tion… The cycle has been com­ple­ted. The depo­sit could well dry up. Especially as it takes seve­ral mil­lion years to renew the metal and hydro­car­bon reserves.

There are few stu­dies focu­sing on the real cost of these technologies

A study led by the Centrale engi­neer Philippe Bihouix men­tions thirty to sixty years of reserve for most of the big indus­trial metals such as zinc, cop­per, nickel and lead. The avai­lable indium reserves, used in par­ti­cu­lar in pho­to­vol­taic cells, would be limi­ted to twenty years… and those for cop­per, thirty years.
China has massively invested in the exploitation and production of metals and rare earth. © BRGM.

China has mas­si­vely inves­ted in the exploi­ta­tion and pro­duc­tion of metals and rare earth. © BRGM

So we dig fur­ther and fur­ther down, but to what eco­no­mi­cal, envi­ron­men­tal and socie­tal price ? « Very few stu­dies focus on the real cost of these tech­no­lo­gies (of extrac­tion, edi­tor’s note), espe­cially consi­de­ring rare metals […], car­ries on Olivier Vidal. It is cru­cial to study those points. We have to focus on the ques­tion now in order to avoid choo­sing the wrong tech­no­lo­gies. » That is the rea­son Grenoble’s resear­chers are dis­cus­sing the reo­pe­ning of mines in Europe.

Should we reo­pen mines in Europe ?

According to Nicholas Arndt, who wor­ked with Olivier Vidal*, the idea is not so absurd. « We clo­sed all mines because that indus­try was consi­de­red out­mo­ded, under­lines the pro­fes­sor of ISTerre. The out­come is that today, there is no explo­ra­tion and no attempt to find new deposits. »
Will we reo­pen mines in France ? About fif­teen requests for research per­mits for metals such as cop­per, zinc or lead have been sub­mit­ted to the govern­ment and three per­mits have already been gran­ted in the regions of la Sarthe, la Creuse and le Maine-et-Loire, in the hope of fin­ding these highly stra­te­gic metals.
Patricia Cerinsek
Translation by Sandra Bailly, Freelance trans­la­tor EN-FR & Desktop Publishing Specialist
Tel : +33 6 95 87 15 27 – email : sandra.bailly79 [at] gmail​.com

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