Unequal and fragmented futures increase the material cost of decarbonisation

현재 세계는 석탄이나 석유와 같은 화석 연료를 태우는 것에서 벗어나, 대기에 탄소를 더하지 않는 에너지원으로 전환하려고 노력하고 있습니다. 이러한 전환은 태양광 패널, 풍력 터빈, 전기 자동차와 같은 새로운 기술에 크게 의존합니다. 이러한 기계들은 깨끗한 에너지로 구동되지만, 구리, 리튬, 코발트와 같이 지각에서 발견되는 특정 원자재를 사용하여 기초부터 만들어집니다. 이들은 새로운 에너지 시스템에 필수적이지만, 기존 인프라에 사용되는 철이나 강철만큼 풍부하거나 접근하기 쉽지 않기 때문에 종종 핵심 광물이라고 불립니다. 수년 동안 전문가들은 세계가 기후 목표를 달ู하기 위해 얼마나 많은 자원을 필요로 할지 추측해 왔습니다. 대부분의 추측은 세계가 배출량을 줄이기 위해 가장 효율적이고 저렴한 방식으로 행동할 것이라고 가정했습니다. 그러나 현실 세계는 결코 그렇게 단순하지 않습니다. 현실은 국가 간의 부와 빈곤의 차이, 국가 간의 협력 수준, 그리고 사람들이 삶을 선택하는 방식에 의해 형성됩니다. 이러한 사회적, 경제적 조건은 기후 목표 그 자체만큼이나 필요한 원자재의 양을 변화시킬 수 있습니다.

케임브리지 대학교의 연구팀은 이러한 복잡하고 실제적인 조건들이 탈탄소화에 필요한 자원량에 어떤 영향을 미치는지 이해하기 위해 연구를 수행했습니다. 그들은 단 하나의 이상적인 미래만을 본 것이 아니라, 불평등을 줄이기 위해 세계가 평화롭게 협력하는 미래부터, 국가들이 폐쇄적으로 변하고 공격적으로 경쟁하며 깊은 사회적 분열로 고통받는 미래에 이르기까지 매우 다른 다섯 가지의 가능한 세계를 모델링했습니다. 이 다섯 가지 시나리오 각각에 대해, 연구진은 현재부터 2050년까지 매년 코발트, 구리, 흑연, 리튬, 니켈, 희토류가 얼마나 필요할지를 계산했습니다. 그들은 두 가지 버전의 미래를 살펴보았는데, 하나는 국가들이 추가적인 기후 조치 없이 현재의 경로를 계속 가는 경우이고, 다른 하나는 지구 온난화를 제한하기 위해 파리 협정을 성공적으로 준수하는 경우입니다. 이 복잡한 시뮬레이션을 실행함으로써, 연구진은 세계가 걷게 될 경로가 이전에 생각했던 것보다 더 중요하다는 것을 발견했습니다. 모든 시나리오에서 광물 수요는 증가하지만, 그 증가의 규모는 전적으로 우리가 내리는 사회적, 경제적 선택에 달려 있습니다.

이 연구는 만약 세계가 국가들이 협력하고 사람들이 에너지를 덜 사용하며 개인용 차량을 덜 사용하는 지속 가능한 경로를 따른다면, 이 광물들에 대한 수요가 현저히 낮아질 것임을 보여줍니다. 이 낙관적인 미래에는 세계가 이러한 재료를 다른 파리 협정 준수 미래에 비해 약 4분의 1에서 3분의 1 정도 적게 사용하면서도 기후 목표를 달성할 수 있습니다. 그러나 만약 세계가 불평등이나 지역적 경쟁으로 정의되는 미래로 나아간다면, 원자재 비용은 치솟게 됩니다. 이러한 파편화된 미래에서는 동일한 기후 목표를 달성하기 위해 오늘날의 기준치보다 150에서 250퍼센트 더 많은 광물이 필요합니다. 이는 기후 목표 달성이 더 어려워졌기 때문이 아니라, 그 목표에 도달하는 방식이 변했기 때문입니다. 불평등하거나 분열된 세상에서는 사람들이 더 많이 소비하고, 기술 확산은 더 느리며, 국가들은 효율적인 대안을 찾기보다는 특정 물질 집약적 기술에 의존하는 경향이 있습니다. 예를 들어, 지역적 경쟁이 있는 미래에는 유럽이 코발트를 더 많이 필요로 하는 오래된 배터리 유형을 고수할 수 있고, 불평등이 있는 미래에는 남아시아의 급격한 성장이 인프라와 차량에 대한 막대한 수요를 유발할 수 있습니다.

연구진은 또한 이 수요의 위치가 미래에 따라 극적으로 변한다는 것을 발견했습니다. 지역적 경쟁이 있는 세상에서는 특정 기술 선택으로 인해 유럽에서 코발트와 니켈 같은 광물의 수요가 높게 유지됩니다. 불평등이 있는 세상에서는 남아시아가 성장함에 따라 수요가 그 지역으로 대폭 이동합니다. 이는 이 재료들을 확보하는 과제가 단순히 세계가 총 얼마나 필요로 하느냐의 문제가 아니라, 그 필요가 어디에 집중되어 있느냐의 문제임을 의미합니다. 파편화된 미래는 무역과 협력이 가장 약해질 가능성이 높은 바로 그 시점에 공급망 관리를 더 어렵게 만듭니다. 이 연구는 기후 목표를 달성하는 데 따르는 어려움이 온도 제한에 의해서만 고정되는 것이 아님을 시사합니다. 대신, 그것은 우리가 기후 목표를 달성하려고 노력하는 사회 경제적 조건에 의해 형성됩니다. 만약 세계가 더 불평등해지거나 분열된다면, 청정에너지로의 전환은 지구 자원의 훨씬 더 무거운 추출을 요구하게 되어, 잠재적으로 공급망의 위험을 창출하고 전환 비용을 증가시킬 것입니다.

연구팀은 기계가 몇 대 존재하는지, 얼마나 오래 지속되는지, 그리고 시간이 지남에 따라 어떻게 교체되는지를 추적하는 정교한 컴퓨터 모델을 사용했습니다. 그들은 이를 글로벌 경제 모델과 결합하여 서로 다른 사회적 이야기가 어떻게 전개되는지 살펴보았습니다. 그들은 지속 가능한 미래에서는 사람들이 대중교통과 공유 서비스를 더 많이 이용하기 때문에, 1인당 광물 사용량을 줄이면서도 경제 성장을 이룰 수 있다는 것을 발견했습니다. 반면, 불평등으로 특징지어지는 미래에서는 개발도상국의 부유한 엘리트층이 개인적이고 물질 집약적인 기술에 대한 수요를 주도하는 반면, 가난한 이들은 뒤처지게 됩니다. 이는 세계의 가장 부유한 부분들이 기술을 구매할 돈은 있지만, 글로벌 시스템이 이를 효율적으로 구축할 조정 능력이 부족한 상황을 만듭니다. 이 연구는 단순히 더 많은 광물을 추출하거나 더 많은 공장을 짓는 것만으로는 충분하지 않다고 제언합니다. 전환을 실현 가능하게 만들기 위해서는 대중교통, 더 오래 지속되는 제품, 그리고 국제적 협력을 통해 1인당 필요한 자재의 양을 줄이는 것에도 집중해야 합니다. 이러한 변화 없이는, 깨끗한 미래로 가는 길은 우리가 그것을 만들기 위해 필요한 바로 그 재료들에 의해 가로막힐 수 있습니다.