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: O2 I) K- q5 V$ ^: F1 U p( Z 金属深潜:可视化海洋采矿
. ]% W' v( j! X5 K4 K% o7 Y 采矿业一直是 COVID-19 复苏的最大受益者之一。
3 O5 w+ _5 z9 g: c+ q" k) A 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。 & g: h9 U% @) U, @3 O* ~3 a% s8 {' D5 m
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。
2 m1 B' g' E" s 这张信息图提供了海底采矿过程的视觉概览。
P$ h6 n! ^( V9 m4 D1 V 在深处 $ Q4 B: o4 D0 W% ~
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 t$ H- _% B. s& f7 }# w0 C: K
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。 * {4 ]! N) k! b& W( i: }
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& [2 x+ i6 J# s# S# s ~( ` 据估计,CCZ 海底有 210 亿吨多金属结核,其中包括: " K3 l+ t- W8 v
● 60 亿吨锰 $ v8 B" w) E+ X m8 ]# `
● 2.26 亿吨铜:约占陆地储量的 25%
3 `1 I$ T! z. B7 Z4 _$ r/ N& ^. b9 u ● 940 亿吨钴:大约是目前陆地储量的六倍 ' J# V! e3 K4 r" A
● 2.7 亿吨镍:2019 年全球镍产量的 100 倍
& l N& d' e5 a1 a% i; @ 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。 9 O- k" k: P$ Q& Z: \/ l5 o5 D9 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。
" F/ h! h3 K! j 海洋采矿如何运作?
" o! d; z1 T7 O9 y9 k& q 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。 : P: s/ s& e9 o1 X1 ^8 ~8 s2 l
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。
# q) y( x4 B1 J. I# E 迈向更绿色的未来
) a# j4 E9 ^. p6 |4 f' B+ { 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。 8 b4 G: i- ^# C" B: M( D
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。 N* m3 \8 H/ ?+ J$ w
以下是海洋和陆地采矿的比较: - D$ F) A: o8 T2 i' `
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b* J6 a! f: u 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。
; K; c" |( K- \# L: j 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。 1 i. y5 A/ O8 Q v+ c. j$ Y% o
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