The Material Constraints of the Energy and Climate Transition

Omstillingen til en bæredygtig og CO2-neutral økonomi begrænses i stigende grad af tilgængeligheden og håndteringen af kritiske materialer. Denne forskning dykker ned i kompleksiteten omkring disse materialer med fokus på deres rolle i grønne teknologier som f.eks. elbiler og vindmøller. Denne afhandling præsenterer en udforskning af integrationen af materialestrømsanalyse (MFA) med input-output- (IO) metoder, en forening der er afgørende for feltet ’industriel økologi’ (IE) og især afgørende i studiet af kritiske materialer. Denne integrerede tilgang udgør rygraden i forskningen og muliggør en omfattende undersøgelse af materialestrømmene og deres økonomiske konsekvenser. Dette er afgørende for at forstå og håndtere den komplekse dynamik i kritiske ressourcer på en bæredygtig måde. Afhandlingen er struktureret omkring tre forskellige casestudier og dykker ned i forskellige dimensioner af kritiske materialer med særligt fokus på nikkel, grundet dets betydning for vedvarende teknologier. 

Det første casestudie undersøger den globale forsyningskæde af nikkel gennem anvendelsen af MFA- og MRIO- (Multi-Regional Input-Output) metoder og ved hjælp af kompleks netværksanalyse (CNA). Denne metode giver et omfattende indblik i de dynamiske handelsrelationer og de forskellige landes strategiske roller. Dertil afdækker metoden det komplekse netværk, der understøtter den globale handel med nikkel.

Det andet casestudie udvider analysen til at omfatte en detaljeret vurdering af forsyningsrisikoen for globale nikkelprodukter, fra minedrift til produktion, på tværs af forskellige lag i forsyningskæden. Ved at udnytte det globale nikkelnetværk og inddrage en række socioøkonomiske og miljømæssige indikatorer, giver denne undersøgelse en sofistikeret forståelse af sårbarhederne og den geopolitiske indbyrdes afhængighed i nikkelforsyningskæden.

I det tredje casestudie kombineres dynamisk materialestrømsanalyse (dMFA) med MRIO for at fremskrive den fremtidige efterspørgsel på kritiske materialer, såsom kobolt, litium, neodym og dysprosium, under forskellige kulstoffattige energiscenarier. Resultaterne fra dette studie er væsentlige, idet de fremhæver betydelige forsyningsrisici for visse materialer og den potentielle rolle, som genanvendelse kan spille for at mindske disse risici.

Gennem hele afhandlingen anerkendes de kompleksiteter og udfordringer, der er forbundet med integrationen af MFA- og IO-metoder. Dette gælder særligt de begrænsninger der er forbundet med dataafhængighed og forviklinger af sådanne analyser. Afhandlingen afsluttes med strategiske anbefalinger til fremtidige retninger indenfor forskningen, herunder den potentielle integration af andre metoder, der inkluderer MFA-IO og forbedringer i MRIO-modellering samt dataindsamlingsmetoder.

Samlet set bidrager denne afhandling væsentligt til IE-feltet idet den anvender en tværfaglig tilgang til studiet af kritiske materialer. Afhandlingen giver vigtige indsigter til politiske beslutningstagere og ledere i industrien og tilbyder strategisk vejledning til bæredygtig forvaltning af kritiske materialer, hvilket er afgørende for at fremme den grønne omstilling.