|
/ t( g+ `2 x( E. p* c# J 金属深潜:可视化海洋采矿
, h. K: K2 g& v/ T& S 采矿业一直是 COVID-19 复苏的最大受益者之一。
' x0 ]: i& u y% Z* Q. i! t( `% ]+ S 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。
/ i& C6 f' i& 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。 . n( J: o9 I$ j7 k
这张信息图提供了海底采矿过程的视觉概览。
3 F0 c5 _) i: W' p' P4 l0 w* ~9 p" H 在深处
2 [% t- W' l# q, c, v 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。 ' s6 S/ B5 B' 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。
) Z: g" D6 ~& E) e3 E8 V 9 _- o* a, e) _ L
! M6 ?7 ]) n ?* U7 s2 x 据估计,CCZ 海底有 210 亿吨多金属结核,其中包括: 1 Y9 U9 N* J; H7 Z* M D
● 60 亿吨锰
+ J2 `$ t& p( S- R- r ● 2.26 亿吨铜:约占陆地储量的 25%
1 x7 J7 e5 O# N j- z& p- _7 D) t ● 940 亿吨钴:大约是目前陆地储量的六倍
% Y7 \# T5 q: | ● 2.7 亿吨镍:2019 年全球镍产量的 100 倍
* M0 n! T) v6 V4 b; V 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。
! L7 Y1 F. ~7 H9 O9 P5 c- 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。 3 W& F& X! I- h0 R, @
海洋采矿如何运作? 7 O( a4 @ X! z3 F
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。 2 y- o1 _: k: H) b, i/ \# I/ {$ T
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。
/ n2 K& m- A2 G* ?6 ~ 迈向更绿色的未来 7 ^0 L7 t4 I- p) @3 W
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。
H6 R% l0 t4 u; C9 V5 b 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。
+ L0 i9 b! X$ `8 f R5 q# K! x 以下是海洋和陆地采矿的比较: ( L1 Y8 W$ @ q3 x( J
7 Q7 @4 g3 W8 m4 b; c' H
- b3 @4 h) b- I/ R7 H l 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。 6 E1 b( E: Y) \/ H, 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。 " L1 i5 t- f. V- Y
- |1 m; g5 H3 R r8 M, u `; Q% x9 S/ ?# A- ?+ S2 ?3 `
; x3 r# Y: F# G, q8 P: y- }
. }" }! ]2 J6 x: A5 X
! M5 t1 U0 i! }: ^2 N$ T* y' f/ j |