. n" Q( \ r: `% b u4 I2 `6 p 金属深潜:可视化海洋采矿 " }& ~ ]& s4 l8 P2 g! i7 x
采矿业一直是 COVID-19 复苏的最大受益者之一。
/ u2 F# M+ d5 E& Z% G( f 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。
9 S ]. X5 z! a, @& I 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。 3 \* P5 ^ j k" O3 e
这张信息图提供了海底采矿过程的视觉概览。 / J" F) A6 y9 F5 _' v& d: C( l
在深处 - v6 |3 a: }8 z$ G1 h
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。 - l0 O* e D+ W$ w, Q
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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据估计,CCZ 海底有 210 亿吨多金属结核,其中包括:
; F( S) H+ e/ R9 X& x( q. o ● 60 亿吨锰 r/ o9 k: N+ B1 J
● 2.26 亿吨铜:约占陆地储量的 25%
& k, {6 t, R$ P& i ● 940 亿吨钴:大约是目前陆地储量的六倍 7 p; \4 I ?2 y; n$ z
● 2.7 亿吨镍:2019 年全球镍产量的 100 倍
~3 x# Z) X0 }6 e' b" D 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。
2 h0 @! C) [& v) I* `% Q 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。 * N4 f! ~) P9 S4 ]/ ]* p. k
海洋采矿如何运作?
$ J# e1 @, S! E q' p6 k$ k# T8 h 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。 ( T" ]: j+ D& [5 t: Z
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。 ! V. D, ]) E, d( B) r- E- f
迈向更绿色的未来
2 }, J N7 Q/ x- q6 [0 D6 _) c 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。
; M) {3 a8 k6 r: M 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。
) X' I4 L; H+ ~: m. t6 X' L 以下是海洋和陆地采矿的比较: , l7 u7 J x9 g( ~$ O: Z
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+ R( |$ Q- e( b! o 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。 4 o& S" K5 L: C' {/ ]0 M
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。 ; u4 X1 a _0 [% `( @/ F1 R% j3 s0 H
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