Sesuatu tidak datang dari ketiadaan. Fakta itu dapat dengan mudah dilupakan ketika datang ke konsep yang tampaknya abstrak seperti “energi.” Ketika krisis perubahan iklim memburuk, lebih banyak politisi mulai menggarisbawahi pentingnya transisi ke energi bersih. Lebih banyak energi bersih berarti lebih banyak panel surya, turbin angin, kendaraan listrik, dan baterai skala besar. Tapi itu juga berarti lebih banyak permintaan akan bahan yang memungkinkan teknologi tersebut.
Dalam beberapa kasus (seperti silikon untuk panel surya), permintaan yang lebih tinggi tidak akan menjadi masalah. Silikon berlimpah dan kita sudah memiliki infrastruktur untuk membuat bahan itu, menurut Marco Raugei, seorang ahli dalam teknologi baru keberlanjutan di Universitas Oxford Brookes. Tetapi rantai pasokan kita untuk bahan lain – seperti neodymium untuk turbin angin, lithium dan kobalt untuk baterai, dan tembaga untuk segalanya – mungkin perlu diubah.
Meskipun permintaan bijih untuk bahan biasanya berarti lebih banyak penambangan (dan dengan itu, dampak lingkungan meningkat), para ahli sepakat bahwa manfaat energi terbarukan jauh lebih besar daripada biaya. “Tidak ada yang namanya makan siang gratis,” kata Charles Barnhart, seorang profesor studi energi di Western Washington University. “Tapi saya ingin menjadi jelas bahwa ketika kita berbicara tentang dampak lingkungan, kita tidak mencoba untuk memutuskan antara ‘kejahatan yang lebih rendah.'” Untuk Barnhart, memutuskan antara lebih banyak penambangan untuk energi terbarukan dan terus bergantung pada bahan bakar fosil adalah memutuskan antara “sepenuhnya sisi berbeda dari spektrum ”karena biaya masa depan bisnis seperti terus menggunakan bahan bakar fosil akan menyebabkan begitu banyak kerugian.
Meskipun pertukaran akan bermanfaat, ada baiknya memikirkan dari mana bahan untuk revolusi energi terbarukan yang akan datang dan bagaimana dunia akan berubah ketika permintaan naik.
Neodymium
“Tidak ada yang bisa bersaing dengan neodymium untuk magnet,” kata Frances Wall, seorang profesor mineralogi terapan di University of Exeter’s Camborne School of Mines. “Mereka sejauh ini adalah yang terbaik untuk aplikasi ini.” Neodymium adalah unsur tanah jarang, logam perak dengan peran yang sangat penting dalam energi terbarukan. Ketika dikombinasikan dengan besi dan boron, itu membuat magnet kuat yang penting baik untuk generator di turbin angin dan motor di kendaraan listrik.
Terlepas dari namanya, unsur-unsur tanah jarang seperti neodymium tidak terlalu langka, Wall menjelaskan. Unsur-unsurnya relatif berlimpah. Beberapa ditemukan dalam konsentrasi yang sama di kerak bumi dengan unsur tembaga. Tantangannya adalah bahwa neodymium sangat dikendalikan oleh satu negara. Sekitar 85 persen dari neodymium dunia berasal dari beberapa tambang di Cina. Satu tambang bernama Baotou di Cina utara telah menciptakan danau beracun dan kengerian lingkungan lainnya. Ada beberapa tambang kecil di tempat lain – seperti tambang Rainbow Rare Earths di Burundi dan tambang Mkango di Malawi – tetapi seringkali, bahkan tambang di luar China cenderung mengirim deposit mereka ke China untuk diproses. Itulah yang terjadi pada tambang langka Mountain Pass di California.
Satu hambatan besar untuk penambangan dan pemrosesan neodymium adalah pendanaan. “Ada banyak proyek eksplorasi tanah jarang dan yang terjadi adalah mereka secara bertahap hanya memperlambat jika mereka tidak mendapatkan investasi ke tahap berikutnya,” jelas Wall. Seiring meningkatnya permintaan, Wall memperkirakan bahwa pemasok lain akan masuk ke pasar, dan akan ada ruang untuk lebih banyak tambang untuk dibuka.
Tembaga
Seperti halnya neodymium, tembaga tidak langka, tetapi kita membutuhkan banyak hal. Pada dasarnya apa pun yang memiliki sakelar on-off termasuk tembaga, berkat kemampuannya yang luar biasa untuk menghantarkan listrik, dan kita belum menemukan alternatif yang lebih baik.
Bagian rumit tentang ekstraksi tembaga adalah menemukan area di mana logam terkonsentrasi dalam jumlah cukup besar yang dekat dengan permukaan, kata Mary Poulton, co-direktur Institut Lowell untuk Sumber Daya Mineral di University of Arizona. Mungkin sulit untuk menemukan simpanan dalam jumlah besar, dan kemudian butuh waktu lama untuk mendapatkan izin dan benar-benar memulai produksi. “Sebagian besar, kita menambang deposit yang kita temukan di akhir 1800-an dan dalam banyak kasus kita telah menambang deposit yang sama untuk sepanjang waktu,” kata Poulton.
Langkah pertama untuk menemukan deposit baru adalah dengan melihat di mana tembaga telah ditemukan. “Kami memiliki pepatah ini dalam eksplorasi bahwa jika Anda berburu gajah, berburu di negara gajah,” kata Poulton. Kemudian, ahli geologi akan melihat laporan yang ada yang dilakukan oleh pemerintah dan universitas dan bekerja dengan ahli geofisika dan geokimia untuk memprediksi kemungkinan deposit tembaga.
Setelah deposit tembaga ditemukan, langkah selanjutnya adalah mengeluarkannya dari tanah, dan teknologi baru mulai mendapatkan pijakan di industri lama ini. Dua area di Arizona sedang menguji metode penambangan tembaga tanpa menggali lubang, menggunakan metode yang disebut in situ leaching. Alih-alih menggali bahan dan kemudian memprosesnya, penambang membangun sumur dan kemudian memompa larutan asam yang lemah ke tanah, dan larutan itu melarutkan tembaga dari mineral. Selanjutnya, larutan itu dipompa keluar dan diproses untuk mendapatkan tembaga, dan para penambang menyiram air bersih melalui ladang sumur untuk menghilangkan asam sebanyak mungkin. “Kami mengamati dengan seksama untuk melihat bagaimana itu akan bekerja” karena itu bisa lebih baik bagi lingkungan daripada penambangan bawah tanah tradisional, kata Poulton. (Konon, larutan asam masih bisa mengganggu tanah.)
Robot juga terlibat dalam aksi ini. Tambang di daerah terpencil seperti Australia Barat dan Gurun Atacama Amerika Selatan menggunakan robot penambangan. Sumber daya tembaga baru kemungkinan akan ditemukan pada kedalaman yang lebih besar – seperti 7.000 kaki di bawah permukaan – yang berarti mereka akan lebih panas dan batu-batu akan berada di bawah tekanan yang ekstrim. Itu berarti kita akan memerlukan lebih banyak rekayasa untuk membangun robot penambangan tembaga yang lebih kuat yang mampu menghadapi kondisi ekstrem.
Bagaimana cara rumah kita bsa menghasilkan, menyimpan, dan menjual energi
Lithium dan Cobalt
Jika Anda membangun infrastruktur energi terbarukan yang masif, Anda akan menginginkan beberapa kapasitas penyimpanan untuk menyertainya. Lagipula, orang tidak hanya menginginkan listrik ketika angin bertiup atau matahari bersinar. Salah satu solusi ambisius adalah menggunakan baterai lithium-ion raksasa, seperti jenis yang sedang diuji sekarang di Australia Selatan.
Lithium pada dasarnya adalah kunci untuk semua baterai isi ulang, dan ada dua cara untuk mendapatkannya sekarang, kata Andrew Miller, seorang analis lithium di Benchmark Mineral Intelligence. Salah satu metode yang populer di Amerika Selatan adalah menguapkannya dari air asin di bawah danau. Misalnya, sumber lithium terbesar di dunia adalah danau Salar de Atacama di Chili. Lithium juga dapat diekstraksi dari spodumene, sumber daya batuan keras yang sebagian besar ditemukan di Australia.
Tambang spodumene lebih banyak bermunculan seiring pasar baterai yang tumbuh. Miller memperkirakan bahwa meskipun Amerika Selatan dan Australia akan tetap menjadi kunci, tambang akan mulai dibuka di tempat-tempat seperti Kanada, Carolina Utara, dan Nevada di AS; Inggris; dan Republik Ceko. “Anda akan melihat bahwa tekanan dari konsumen yang tidak ingin terlalu bergantung pada satu atau dua bagian dunia, terutama ketika mereka melakukan investasi multi-miliar di AS atau Eropa atau tempat-tempat tanpa banyak produksi lithium,” dia berkata.
Sementara itu, ketika membicarakan cobalt – komponen kunci lain dari baterai yang dapat diisi ulang – “itu akan sangat sulit untuk ditemukan kecuali di Republik Demokratik Kongo yang mendominasi,” kata Caspar Rawles, seorang analis kobalt di Benchmark Mineral Intelligence. Cobalt adalah salah satu bahan yang paling mahal dalam baterai, dan juga ditambang dalam kondisi yang sering melanggar hak asasi manusia. Tahun lalu, 70 persen kobalt dunia berasal dari DRC, sebuah negara yang telah menjadi sasaran kritik luas terhadap praktik perburuhannya, seperti menggunakan anak-anak semuda enam tahun untuk bekerja di tambang kobalt. Para ilmuwan dan startup sedang terburu-buru untuk membuat baterai bebas kobalt, dan Elon Musk bahkan menulis di twitter bahwa ia ingin mengeluarkan kobalt dari baterainya, tetapi itu tampaknya tidak mungkin untuk saat ini.
Sumber: theverge.com
