生产智能手机的稀有金属将耗尽,或进行深海采矿

2020/2/13 17:41:57

据大众科学网报道,你可能听说过“石油峰值”这个词儿,即石油产量达到最大值并开始下降的关键点。可是,你听说过“铜峰值”吗?铜可以传输电子信号,帮助手机、平板电脑等现代电器正常工作。但让人日益感到担忧的是,铜等关键矿产的储量也在降低。

智利铜矿委员会2016年对过去15年间的铜矿勘探数据进行分析后发布报告,发现大多数新发现的铜矿都是2010年前已被发现的。世界从未停止过寻找铜,但我们却很少发现新的线索。铜甚至还不是让公司感到最紧张的矿产,毕竟其储量还是相当丰富的。然而,钽、钨、钼等矿物,需求却变得越来越紧迫。这些金属都是制造高科技设备的重要材料,没有任何替代品。这些矿物通常并非直接采矿所得,而是其他矿物的副产物。在这种情况下,不断回收利用也不是长久之计。

▲这种海底热液喷口会喷发出富含营养的物体,并在海底形成富含矿物的结构

这些金属在任何设备中使用的数量都相当少,这让回收过程变得困难而昂贵。为此,担心矿物短缺已经让采矿公司盯准尚未被开发的资源——深海。德国基尔亥姆霍兹海洋研究中心地质学家马克·汉宁顿(Mark Hannington)在2017年美国科学发展协会年会上说:“深海采矿共发布了27张许可证。”

2015年,耶鲁科学家强调称,iPhone上使用的所有62种金属都已经达到“临界点”。有些最令人担忧的矿物可能存在深海中。深海至少是三种适合开采的矿物资源:第一种就是多金属矿,或称锰结核体,这种金属矿多存在于海底。第二种是多金属硫化物,这些混合物种包括金、银、铜、铅、锌等,还有钼、碲以及钛等稀有金属,它们通常沿着海底形成,多在海底火山口附近。第三种是海底形成的富钴结壳。多金属矿是使用现有技术最方便采集的海底矿产。

▲电路板上使用的44种元素浓度

汉宁顿认为,采矿公司可以前往深海采集这些资源,即使它们在经济上没有任何收益。中国控制着稀土矿市场,世界上大多数钽来自不稳定的刚果民主共和国。为了避免全球矿物市场动荡,许多国家可能需要独立承担采矿成本。但是深海采矿涉及的钻探技术还不成熟,我们目前只探索了深海5%的水域,对深海采矿所知甚少意味着海底采矿可能非常危险。

对Clarion-Clipperton地区矿物分析显示,海底多金属矿层并非很厚。汉宁顿说,我们已经已经采集160平方公里的海底区域,并获得与陆地典型铜矿储量相当的资源。然而,事实上每个多金属矿都是独立的生态系统,它可能是许多微生物的庇护所。早期证据显示,海底采矿可能破坏这种生态系统,并引发长期持续的有害影响。

伍兹霍尔海洋研究所的生物海洋学家斯塔西·比尤利(Stace Beaulieu)展示了已经被采矿海底地区的照片,那里的多金属矿已经被挖空。26年后,那里依然空空如也,多金属矿再未出现过。比尤利说:“生物与多金属矿的联系已经消失,这些矿物对微生物来说意味着什么?我们目前依然不太清楚。”

▲海底的多金属矿层

最后,我们甚至不知道深海中实际上到底有多少矿物存在,现有数据还不完善。比尤利表示:“要想进行类似研究,成本十分高昂。”学术研究人员主要研究海底采矿对环境造成的潜在影响,而非对工业的影响。因此,只有甚少的数据支持海底采矿,支持陆地采矿的人更多,毕竟海底采矿存在太多不确定性。

耶鲁大学工业经济学家托马斯·格雷戴尔(Thomas Graedel)说:“我们需要在陆地资源与海洋资源平衡之间取得量化数据。如果没有对陆地和海洋各种各样的深入研究,很难说‘我们正耗尽资源\\’或在哪里找到资源。”但是很难确定陆地资源何时会耗尽,但毫无疑问,随着时间推移,深海可能很快就会被以科学探索的名义揭开神秘面纱。到那时,我们或许可以继续使用手机、笔记本电脑和其他电子设备,并利用新的资源维持升级。


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