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金属深潜:可视化海洋采矿 8 K, _; p3 j4 u- w
采矿业一直是 COVID-19 复苏的最大受益者之一。 ; v+ m8 `5 C1 Z% m# n
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。 . h5 _# }/ f- u4 [
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。
, ^5 K* C' I8 }3 x/ I2 A 这张信息图提供了海底采矿过程的视觉概览。
. C G& \8 Y( }/ G1 x/ l 在深处 5 Y9 ^; |0 F+ Z _9 ~
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。
. D4 F& A& b# b, 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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! Z# C9 ]& E& X$ Z 据估计,CCZ 海底有 210 亿吨多金属结核,其中包括: $ R+ J' H) C. S! X. K% ?+ ]+ @
● 60 亿吨锰
) {3 o9 z* d; d% F0 `6 L$ F3 U ● 2.26 亿吨铜:约占陆地储量的 25% / Z6 |" `: ?& Y
● 940 亿吨钴:大约是目前陆地储量的六倍 . S. k4 c# M2 o# i4 b* e
● 2.7 亿吨镍:2019 年全球镍产量的 100 倍 + j" Y0 \' h/ ^. G$ l
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。
# d6 R( c$ z, u- O2 a+ \ 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。 8 M8 l& ~/ t9 M
海洋采矿如何运作? @5 [: G/ y6 E9 |1 o" S9 U, K0 Z
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。
8 c i; q) t; k W 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。 0 p, E$ c' f9 u& L+ G" x
迈向更绿色的未来 ' ]5 n9 z. t. I/ ~4 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。 , j T3 z) |7 l `2 @) H6 b
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。 ! w. ^0 M2 u1 `# Z& Y
以下是海洋和陆地采矿的比较: # f: @! a. X6 m: S6 \& L7 n2 |
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! O" B5 {9 a* C: b; n 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。 8 U/ Q2 g% e7 e. [, v
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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