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金属深潜:可视化海洋采矿
9 p8 K. @! z; x- t" A 采矿业一直是 COVID-19 复苏的最大受益者之一。 - Y' {3 [# c& z M
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。 ( N9 B; {0 s4 y% t
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。
" e" P5 I; S; S, ~9 O) S p8 u0 j 这张信息图提供了海底采矿过程的视觉概览。 : D6 h# Q; G7 ~% {2 |3 L/ \4 f
在深处
z- W! j0 b. \. q7 R 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。
8 l% h3 d, u( O- x 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。
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& m h5 s4 ], G% ^3 B: J, ? 据估计,CCZ 海底有 210 亿吨多金属结核,其中包括: $ k3 `8 x8 }+ A% u# ~; n% t
● 60 亿吨锰
- X+ V, [7 s0 u ● 2.26 亿吨铜:约占陆地储量的 25%
5 k2 \# G# g2 }$ q w8 l7 @0 U ● 940 亿吨钴:大约是目前陆地储量的六倍 - `7 J2 W' w1 }( {
● 2.7 亿吨镍:2019 年全球镍产量的 100 倍 $ d; x+ n" P; l) t6 s1 {. \
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。 $ V' i& S+ r" g/ g2 X8 ^
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。 $ I! u1 ]( M" b% H
海洋采矿如何运作?
- b- W* t& u; U; A# @8 C9 u 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。 * C# ]+ w4 G# j0 Z/ 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。 & ^# O) i" b- F' _
迈向更绿色的未来
4 n5 g& N" V% S! Q* Z0 r( l 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。
. T' ^4 D# e7 z4 B8 u1 O 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。 8 v6 I# X2 T; N0 G r6 d
以下是海洋和陆地采矿的比较:
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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。
1 L0 [ t: V/ ~" {9 m& q* { 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。 3 P) w2 V2 j8 U
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