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9 c4 X6 t" T& U- Z 金属深潜:可视化海洋采矿
$ I0 J! h! s. t1 e# p* k2 X 采矿业一直是 COVID-19 复苏的最大受益者之一。
1 t# T2 Z$ s# @$ r3 F& t& h 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。
8 h u( a8 B+ c/ `& j. d 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。
5 r& @6 g' X R' R n9 `9 |' P- q- L 这张信息图提供了海底采矿过程的视觉概览。
- V# ~8 n( r. E0 @- J x. u 在深处
: M8 S/ K1 P& m1 x% T5 [& {: z 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。
; _& B/ ]: C2 {/ J2 f0 [+ j1 | 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。 # \# Z" }2 l: O: {8 i8 L1 \
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7 i- w: k) W' [- B- Z. e' b 据估计,CCZ 海底有 210 亿吨多金属结核,其中包括: 4 C" y; B: L- G% E& n0 {
● 60 亿吨锰 . q+ D9 x6 x& y& w7 n% d
● 2.26 亿吨铜:约占陆地储量的 25%
$ g4 l: S; H: l ● 940 亿吨钴:大约是目前陆地储量的六倍
+ w5 C0 E4 z5 v ● 2.7 亿吨镍:2019 年全球镍产量的 100 倍 9 q6 g0 D% C& A! k& Y! Y
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。 z& q! b+ ]( B$ y1 i0 n- g
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。
1 o3 T2 j. a0 i; f ` 海洋采矿如何运作? 7 H7 i) Q4 R% C9 @' w, w
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。 / m4 y% G0 I6 e, }
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。 : I% u' f, W: e
迈向更绿色的未来
q9 U$ u6 x1 q( v2 @) E. G5 } 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。 0 ?8 g" y" c& z( W5 B" r) @8 P8 H% ?
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。
7 [4 x* i& c6 ~ B- } Y1 h 以下是海洋和陆地采矿的比较: 0 o1 M4 S, |2 ^0 b3 ?1 e; U* Q
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; b3 h* U. Z, B3 T: N* } 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。 + T7 s8 U( t. p
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。 ! ]+ K" a) t" X$ k
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