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金属深潜:可视化海洋采矿 ) s( q+ m. Q7 o- A7 P
采矿业一直是 COVID-19 复苏的最大受益者之一。 2 p( X. j3 `- F. {9 V
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。 + l3 c4 v1 f [6 S
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 y8 n$ U3 r" [5 }7 K( ^ k \
这张信息图提供了海底采矿过程的视觉概览。 / G; x4 `6 A3 {, a: J* k R f; S$ E' {/ w
在深处 . K! F5 W9 p" |! B% D
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。
( K# h; a; P; f- `3 d4 W 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。 ! J5 g/ N# b: Z
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( B7 E* s0 _, ` 据估计,CCZ 海底有 210 亿吨多金属结核,其中包括: ; S, z# V# v9 B* k& s6 f7 o) L4 y( R
● 60 亿吨锰
; q9 _0 w1 O5 z- @7 E z ● 2.26 亿吨铜:约占陆地储量的 25% 9 i0 Y o( Y1 p$ S
● 940 亿吨钴:大约是目前陆地储量的六倍 ; E* z& j2 i: A' S! Z+ z
● 2.7 亿吨镍:2019 年全球镍产量的 100 倍
! c9 B0 k5 k! z7 y& A5 E5 b( q O- b 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。
4 t& R" Q; h! j' ^- `+ }# L5 ^ 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。
" I* m" `& k7 ~, l/ z 海洋采矿如何运作?
+ _7 m# ~" B% Z6 z: q9 T$ q) O 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! X. _+ B1 | 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。
; U* @- t% h! H5 f* | 迈向更绿色的未来
# X" d7 y+ C ?8 J) S1 n 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- ]0 V2 {* i: |2 I8 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。 / U( Z; G& s8 m, d9 x5 u; t2 T
以下是海洋和陆地采矿的比较:
' F. `( F& j' L8 q - E. g1 r+ o2 E E. w
: L+ m; m) S: |7 e2 z 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。 , W" ]" N, b3 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。
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