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金属深潜:可视化海洋采矿 2 ] e5 O1 B3 g) P e
采矿业一直是 COVID-19 复苏的最大受益者之一。 ( S2 L$ ^0 h1 y9 W4 x. T, w P
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。 : X8 E0 J. B/ n
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。
0 ?/ n% ~; N# Y/ u$ X 这张信息图提供了海底采矿过程的视觉概览。 ( O3 ]7 C, U3 ~
在深处
# Z5 Y) K# ^6 _, p! N+ `' c 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。
# D; f6 ]7 R; u3 j2 s 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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( p8 h8 W5 Z9 Q+ C( f; H5 c 据估计,CCZ 海底有 210 亿吨多金属结核,其中包括: " j" P+ s* s/ b9 m1 x8 s) R
● 60 亿吨锰 z |5 a4 u$ J7 S$ [
● 2.26 亿吨铜:约占陆地储量的 25%
$ h7 q7 @, B4 k7 F8 f8 W5 \0 N0 w ● 940 亿吨钴:大约是目前陆地储量的六倍 ) C! x2 d. U5 s4 }2 y8 m$ n3 }. t
● 2.7 亿吨镍:2019 年全球镍产量的 100 倍
% n2 g# J& l5 @6 M6 F7 \$ n, A 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。 7 t3 y4 d7 |+ N' U# Q, I% m
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。
* t W: @+ D- a/ P4 S( W# E1 K! c 海洋采矿如何运作?
1 `; y/ f. G) l# D6 q9 B _8 [( O. k 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。
* R1 D+ H9 s8 m* q6 q3 i 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。 9 U3 g# @$ v) o
迈向更绿色的未来
8 a! {2 N) P$ d" T0 ~0 T8 C) q 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。
3 j( u0 q3 R- w1 W% p( F 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。
9 a# y9 x6 R( h9 W& k 以下是海洋和陆地采矿的比较:
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! B- O7 X& {9 J& G1 s# W; M d 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。 , R, A; ^5 Q# M, W
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。 : X0 `5 a- K- B+ y/ y0 {
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