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金属深潜:可视化海洋采矿
% o/ A4 t# H4 a J# A# i 采矿业一直是 COVID-19 复苏的最大受益者之一。 ( c( k7 d! c- w$ `" R$ ]
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 o3 v2 \" Y* P6 F7 d O" h 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 X4 x! i" w# f% e 这张信息图提供了海底采矿过程的视觉概览。 - x3 k9 @ V1 Y# x3 s( [
在深处 ) r5 s* u& |) n7 S1 X
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 s' \/ z3 I u% o# 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。
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/ c5 O+ ~( p4 a$ M; A% n 据估计,CCZ 海底有 210 亿吨多金属结核,其中包括: ! I7 n9 u6 H( G }
● 60 亿吨锰
8 U( o0 c0 r3 g# c) p% n, [ ● 2.26 亿吨铜:约占陆地储量的 25% 3 W* B0 h" F# ]: q% h; o& X' ]
● 940 亿吨钴:大约是目前陆地储量的六倍 ! Z. y, d7 L9 e' Q, c. w
● 2.7 亿吨镍:2019 年全球镍产量的 100 倍
8 w* p# g- \& v# O- Y- V& o3 \- o4 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。
& D! \0 R9 R1 M E4 T8 c 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。 . J* E5 F& k Q; z- U: P2 \
海洋采矿如何运作?
5 O% \/ W9 L% c, q2 |. j: L 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; y5 h' E2 L! _2 J 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 |- \' z2 k4 {+ F' `1 W. k5 H7 U 迈向更绿色的未来
& _8 J# D! ]+ S4 b7 {4 } 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。
# \( n+ W% V6 ^1 ?9 X3 I9 b: u 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。
- j: e; z5 W( V D/ `& P 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。 ) A8 u- m! ~5 O1 u' f
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。
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