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3 k- h" Z" b) G' G! N: C7 _) U 金属深潜:可视化海洋采矿 ( g1 ~/ o8 x: g4 C+ X5 U h
采矿业一直是 COVID-19 复苏的最大受益者之一。
6 c6 W: W: w( v4 S, i6 c: X+ 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。 " _& D% D3 |5 Z( b5 O$ [
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。
p+ _" Q; U* b# g 这张信息图提供了海底采矿过程的视觉概览。
( {0 {) k0 P0 d( c) e( G% d! q1 d 在深处 7 }: L/ s* W2 y+ p0 \8 A5 q, g
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。 . O5 r$ z; f3 t9 G, ], B
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:
+ Q4 H- v* C2 k2 U5 i; F0 ?5 Q ● 60 亿吨锰
) A, e$ n9 ?& j* m) U5 h ● 2.26 亿吨铜:约占陆地储量的 25% 3 n# f4 I! q1 q0 ^4 _1 Y9 q
● 940 亿吨钴:大约是目前陆地储量的六倍 * W5 @1 j. J, K) ?
● 2.7 亿吨镍:2019 年全球镍产量的 100 倍
2 o# w+ V3 q. G; W 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。
" u7 h5 h& t& S1 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。
, M1 ~% K$ } ^) ~) B6 A# s$ z 海洋采矿如何运作?
, M* X; e# q: A3 _ 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。 ! I: A: Q R/ I! n
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。 8 M2 [2 Y# x$ @ t1 {
迈向更绿色的未来 ; T0 u/ v+ L1 v9 O
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。
, l& ]% j F+ n" Q 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。 6 {, J8 m) T( C) G
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。
$ j% ?: B+ ^& s5 a; P 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。 2 m5 ?' r% Q. A% l
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