Unequal and fragmented futures increase the material cost of decarbonisation

O mundo está atualmente tentando se afastar da queima de combustíveis fósseis como o carvão e o petróleo, movendo-se em vez disso para fontes de energia que não adicionam carbono à atmosfera. Essa transição depende fortemente de novas tecnologias: painéis solares, turbinas eólicas e veículos elétricos. Embora essas máquinas funcionem com energia limpa, elas são construídas do zero usando um conjunto específico de matérias-primas encontradas na crosta terrestre, como cobre, lítio e cobalto. Estes são frequentemente chamados de minerais críticos porque são essenciais para os novos sistemas de energia, mas não são tão abundantes ou fáceis de acessar quanto o ferro e o aço usados na infraestrutura antiga. Por anos, especialistas tentaram adivinhar quanto desses materiais o mundo precisará para atingir as metas climáticas. A maioria dessas suposições assumiu que o mundo agiria da maneira mais eficiente e barata possível para reduzir as emissões. No entanto, o mundo real raramente é tão simples. Ele é moldado por quão ricas ou pobres são as diferentes nações, o quão bem as nações cooperam umas com as outras e como as pessoas escolhem viver suas vidas. Essas condições sociais e econômicas podem mudar a quantidade de matérias-primas necessárias tanto quanto as próprias metas climáticas.

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Cambridge partiu para entender como essas condições reais e complexas afetam as necessidades de materiais para a descarbonização. Eles não olharam apenas para um futuro ideal; em vez disso, modelaram cinco mundos muito diferentes, variando de um futuro onde o mundo trabalha junto pacificamente para reduzir a desigualdade, até um futuro onde as nações se voltam para dentro, competem agressivamente e lutam com divisões sociais profundas. Para cada um desses cinco cenários, eles calcularam quanto cobalto, cobre, grafite, lítio, níquel e elementos de terras raras seriam necessários a cada ano até 2050. Eles olharam para duas versões de cada futuro: um onde os países continuam em seu caminho atual sem ações climáticas extras, e outro onde eles se alinham com sucesso ao Acordo de Paris para limitar o aquecimento global. Ao executar essas simulações complexas, os pesquisadores descobriram que o caminho que o mundo toma importa mais do que se pensava anteriormente. Em todos os cenários, a demanda por esses minerais aumenta, mas o tamanho desse aumento depende inteiramente das escolhas sociais e econômicas que fazemos.

O estudo revela que, se o mundo seguir um caminho de sustentabilidade, onde os países cooperam e as pessoas consomem menos energia e menos veículos privados, a demanda por esses minerais é significativamente menor. Nesse futuro otimista, o mundo pode atingir suas metas climáticas usando aproximadamente um quarto a um terço a menos desses materiais em comparação com outros futuros alinhados ao Paris. No entanto, se o mundo se mover para um futuro definido pela desigualdade ou rivalidade regional, o custo em matérias-primas dispara. Nesses futuros fragmentados, atingir as mesmas metas climáticas exige de 150 a 250 por cento mais minerais do que os níveis de base vistos hoje. Isso acontece não porque a meta climática seja mais difícil de alcançar, mas porque a maneira como a alcançamos muda. Em mundos desiguais ou divididos, as pessoas tendem a consumir mais, a tecnologia se espalha mais lentamente e as nações dependem de tecnologias específicas e intensivas em materiais, em vez de encontrar alternativas eficientes. Por exemplo, em um futuro de rivalidade regional, a Europa pode insistir em tipos de baterias mais antigos que exigem mais cobalto, enquanto em um futuro de desigualdade, o crescimento rápido no Sul da Ásia pode impulsionar uma demanda massiva por infraestrutura e veículos, ambos intensivos em minerais.

Os pesquisadores também descobriram que a localização desta demanda muda drasticamente dependendo do futuro. Em um mundo de rivalidade regional, a necessidade de minerais como cobalto e níquel permanece alta na Europa devido a escolhas tecnológicas específicas lá. Em um mundo de desigualdade, a demanda se desloca fortemente para o Sul da Ásia à medida que essa região cresce. Isso significa que o desafio de garantir esses materiais não é apenas sobre quanto o mundo precisa no total, mas onde essa necessidade está concentrada. Um futuro de fragmentação torna a cadeia de suprimentos mais difícil de gerenciar precisamente quando o comércio e a cooperação são mais prováveis de estarem fracos. O estudo sugere que a dificuldade de cumprir as metas climáticas não é fixada apenas pelo limite de temperatura. Em vez disso, ela é moldada pelas condições socioeconômicas sob as quais tentamos alcançá-la. Se o mundo se tornar mais desigual ou dividido, a transição para a energia limpa exigirá uma extração muito mais pesada dos recursos da Terra, potencialmente criando novos riscos para as cadeias de suprimentos e aumentando o custo da transição.

A equipe utilizou um modelo computacional sofisticado que rastreia quantas máquinas existem, quanto tempo duram e como são substituídas ao longo do tempo. Eles combinaram isso com um modelo econômico global para ver como diferentes histórias sociais se desenrolam. Descobriram que, em um futuro sustentável, o mundo pode crescer economicamente enquanto utiliza, de fato, menos minerais por pessoa, porque as pessoas dependem mais de transporte público e serviços compartilhados. Em contraste, em futuros marcados pela desigualdade, a elite rica em regiões em desenvolvimento impulsiona a demanda por tecnologias privadas e intensivas em materiais, enquanto os pobres são deixados para trás. Isso cria uma situação onde as partes mais ricas do mundo podem ter o dinheiro para comprar a tecnologia, mas o sistema global carece de coordenação para construí-la de forma eficiente. O estudo sugere que simplesmente tentar extrair mais minerais ou construir mais fábricas não é suficiente. Para tornar a transição viável, o mundo também precisa focar em reduzir a quantidade de material necessário por pessoa através de um melhor transporte público, produtos de maior durabilidade e cooperação internacional. Sem essas mudanças, o caminho para um futuro limpo pode ser bloqueado pelos próprios materiais que precisamos para construí-lo.