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金属深潜:可视化海洋采矿
3 c1 s! V+ f$ b 采矿业一直是 COVID-19 复苏的最大受益者之一。 $ D5 j+ m" b: C9 ^0 @
几个国家的复苏计划点燃了对铜、铁矿石和锂等大宗商品的需求。鉴于电气化和清洁能源转型需要更多金属,许多公司正在寻找一个未开发的市场:海洋采矿。
- h: ~! ?: c* e# N& F) u' U 深海采矿仍在研究中,但海底金属含量丰富。据估计,储备的价值从 8 万亿美元到超过 16 万亿美元不等。
' k+ q* ~! k& Q 这张信息图提供了海底采矿过程的视觉概览。
: f) t5 ~ K2 l ]/ h 在深处 * x& R! W( q& |) m1 {6 i
海洋采矿最多产的地区是东太平洋的克拉里昂克利珀顿区(Clarion Clipperton Zone,CCZ),位于夏威夷和墨西哥之间。近 20 家国际矿业公司签订了勘探该地区超过 5,000 公里的合同。 # \9 _) b8 t% O5 n: {
大多数金属存在于马铃薯大小的岩石状多金属结核中。数百万年前,结核通过吸收海水中的金属而生长,并在贝壳、骨头或岩石的核心周围缓慢膨胀。 # f" b/ o5 m( _. u+ `2 q
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据估计,CCZ 海底有 210 亿吨多金属结核,其中包括:
$ M! R( E$ J9 a/ \# a x- }1 e ● 60 亿吨锰 9 e' i$ b# l. W' s
● 2.26 亿吨铜:约占陆地储量的 25%
5 p# ~4 t* W) k, }1 O) j- G4 N6 h ● 940 亿吨钴:大约是目前陆地储量的六倍
1 Z: H# }+ H% I+ M7 S; p ● 2.7 亿吨镍:2019 年全球镍产量的 100 倍 0 P0 J9 y7 r2 N6 U& M
在水下山脉和海山的两侧发现了富含钴的铁锰结壳。与结核类似,这些结壳在数百万年的时间里以水中的金属化合物的形式形成。其中大约 57% 位于太平洋。 V4 R7 m) ^1 e$ l; `
海水渗入火山岩后形成的多金属硫化物矿床,可以在太平洋、印度洋和大西洋的构造板块边界上找到。
$ @; ~$ Q5 v8 t. N7 a9 ^# V 海洋采矿如何运作?
. p/ _% p4 W1 B0 B3 } 计划从海底提取矿物包括改良疏浚(针对结核)、切割(针对块状硫化物和结壳),以及将材料作为立管或篮式系统中的浆液运输到地面支持船。
: o# g* v3 x: | 然后将含矿物材料在船上进行处理(清洗和脱水 - 废水和沉积物返回海洋),然后转移到驳船上运到岸边,在那里进一步加工以提取目标金属。 $ K! l+ F$ f7 s) `% O, P I
迈向更绿色的未来
8 t7 q( s7 m0 A2 k' u 为电动汽车提供动力以及储存风能和太阳能的电池需求不断增长,推高了许多金属的成本,并支持了海底采矿的商业案例。
% d# a# W0 H. T 根据发表在《清洁生产杂志(Journal of Cleaner Production)》上的一项研究,用结核生产电池金属可以减少 70-75% 的二氧化碳排放量,减少 94% 的土地使用,并消除 100% 的固体废物。
& F/ v& b. I2 B0 D1 o, [ 以下是海洋和陆地采矿的比较:
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8 R/ Z0 |8 n* w) S 迄今为止,《联合国海洋法公约》(United Nations Convention on the Law of the Sea,UNCLOS)已批准了 28 份太平洋、印度洋和大西洋勘探合同,覆盖了 130 万平方公里的海底。 : \; s4 M0 Y" N+ M! R
随着许多公司将目光投向海洋中未开发的资源,海底采矿可以在海底提供大量未开发的矿物。 5 t& n" [. @ Q5 a5 U
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