Nature communications|爱丁堡大学提出镍矿开采产生的碳排放对气候响应具有重大影响

学术   2025-01-24 18:05   云南  

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论文标题

Mervine E M, Valenta R K, Paterson J S, et al. Biomass carbon emissions from nickel mining have significant implications for climate action[J]. Nature Communications, 2025, 16(1): 481.

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论文摘要


全球镍需求预计到2050年将增加一倍,以支持低碳技术和可再生能源生产。然而,清理植被以开采镍所产生的生物质碳排放,通常未被纳入企业可持续性报告中,也未在矿产来源决策中得到充分考虑。在本研究中,我们收集了481个镍矿和未开发矿床的数据,结果表明,镍矿开采的环境足迹可能比先前报告的高出400~500倍(具体取决于矿区),因此,镍产品(包括电池)的环境影响至今被低估。我们发现不同矿区之间生物质损失的差异较大,在许多情况下,这些未被考虑的碳排放在与镍开采和加工的其他Scope 1和Scope 2排放相比,具有重要意义。报告镍矿开采过程中生物质损失所导致的碳排放,对于有效应对气候变化并作出战略决策选择镍的采购来源至关重要。

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关键图表


图 1. 镍矿和未开发镍矿床的位置与地上生物质碳值的对比。岩浆型硫化物矿床以紫色圆圈表示,红土矿床以绿松石色圆圈表示。圆圈的大小表示矿床的规模。已开发为矿场的矿床用黑点标示。示例矿场足迹显示在插图中。地上碳值来源于Spawn et al.20。该图中的数据由Spawn et al.20提供,使用ArcGIS Pro版本3.0绘制。

图 2. 各国硫化物和红土镍矿的土地转化因子。

图3. 镍矿开采对土地和生物质碳的影响。硫化物矿场以紫色表示,红土矿场以绿松石色表示。每个矿场用圆圈表示,而Sudbury Basin (~11个矿场) 和新喀里多尼亚 (~30个矿场) 的主要矿区的估算用三角形表示。A 累计镍产量与土地总扰动的关系。B 累计镍产量与矿区周围5公里范围内平均地上生物质密度的关系。有关如何确定平均生物质密度的更多信息,请参见方法部分。C 累计镍产量与估算的总生物质碳损失的关系,生物质碳损失通过将土地总扰动与平均地上和地下生物质碳密度值相乘得出。

图 4. 未开发镍矿床的地上和地下生物质碳密度 (MgC/ha)。碳生物质密度是Spawn et al.20数据集中在矿床坐标周围5公里范围内的平均值。硫化物矿床以紫色表示,红土矿床以绿松石色表示。箱线图显示了均值 (x)、中位数 (线) 以及上下四分位数 (须)。如果有统计异常值,则显示为位于须线以上或以下的点。A 所有未开发硫化物矿床和所有未开发红土矿床的地上生物质碳密度比较。B 所有未开发硫化物矿床和所有未开发红土矿床的地下生物质碳密度比较。C 各国未开发硫化物和红土矿床的地上生物质碳值比较。各国未开发硫化物和红土矿床的地下生物质碳值见Fig. S1。

图 5. 未开发镍矿床的潜在生物质碳储量损失。线条表示单个矿床,显示当土地转化因子从0增加到200 m²/t镍时,t CO2e/t镍的变化。矿床位置的生物质碳密度越高,线条的坡度越陡。A 未开发岩浆硫化物矿床的潜在生物质碳储量损失。参考线显示了来自镍学会的地下和露天矿山的通用土地转化因子,以及Norilsk-Talnakh和Kevitsa镍矿(本研究)。B 未开发红土矿床的潜在生物质碳储量损失。参考线为镍学会提供的露天矿山通用土地转化因子,以及Murrin Murrin和Ambatovy镍矿(本研究)。注意,红土矿没有地下矿床。

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