美剧大世界里的骑士第二千三百七十六章

地球上的矿物构成了人类用来建造、制造和支撑站立的大部分东西——包括岩石和土壤。

因此如果我们真的耗尽了矿物我们都将在地球缩小的表面积上争抢一席之地。

如果你只是担心一种对工业很重要的矿物即将耗尽那么你或许可以松一口气了。

人类大量使用的大多数矿物质储量都非常丰富。

例如铁约占地壳的32%所以在担心我们能否继续生产钢铁之前你得先考虑找个没有蕴藏铁的立足之地。

其实对于所谓“耗尽”了某种矿物更正确的描述应该是随着矿物的大量开采容易开采的矿物减少开采过程变得过于昂贵、困难或有害不利于采矿。

即便是如此随着采矿技术的进步以前不可开采的矿物将变得可用生产量较低的矿石也将会得到更有效的加工。

那么什么是矿产资源？我们星球的供应量有多大？ 矿物是在地下自然形成的物质就像煤、石英、盐等等。

和其它东西一样它们是由元素构成的这些元素是基本物质不能分解成更简单的物质。

有些矿物是单一元素比如黄金。

我们评估世界上矿产的数量可比我们统计随着时间消耗的有限资源要复杂得多。

根据估计的消耗量和目前的生产能力世界矿产储量实际上是在不断修正的。

例如1950年估计铜储量为1亿吨。

但在接下来的50年里世界铜生产商却开采了3.39亿吨铜。

如果按照1950年的标准我们应该已经把铜用完三次了。

对大多数矿物来说在20世纪供应实际上增加了尽管我们在比以往更快地消耗它们。

所以地球不太可能耗尽矿物。

但是人们会经历矿藏短缺吗？一定会。

从某种意义上说我们一直面临着矿产短缺。

短缺和产量下降刺激了新矿的开采、新技术的创新和高质量矿石标准的降低。

我们也在使用更为广泛的矿产。

超过60种不同的元件可以用来制造一个计算机芯片。

其中很多都是20或30年前才开始工业应用的矿物而且它们的产量非常小因此更容易受到供应风险的影响。

我们以前也有过矿石即将耗尽的情况。

冰晶石曾经是铝生产过程的一部分现在已经不复存在了。

曾经格陵兰岛有最后一批冰晶石矿藏储量丰富值得开采。

但该矿于20世纪80年代关闭当时新的加工技术使我们不再依赖它来生产铝。

然而即使你不能在市场上买到冰晶石小矿脉仍然存在于世界各地。

因此建设一个昂贵的矿来开采一种没人需要的矿物是没有意义的这就像现在建造一个只生产VCD机的工厂一样。

然而我们也无法仅仅依靠技术更新来取代一些古老的矿物。

耶鲁大学的一项研究发现十多种对制造业至关重要的金属目前是没有潜在替代品的。

当然这些已经足够多了我们不用担心很快就会用完。

例如90%的锰用于炼钢。

锰是不可替代的如果耗尽它将会影响世界钢铁生产。

但是锰也是地球上第12种最常见的元素世界矿石储量估计为3.8亿吨。

铅是另一种不可替代的矿物质用于各种各样的商品如汽车电池和风琴管。

但是全球有9000万吨的储量我们离用完还差得很远。

一些开采难度更大、需求更大的矿物可能会给生产商带来一些麻烦。

以铽、镝和钕等稀土元素为例别被它们艰涩难懂的名称给骗了其实它们并不难找。

但与冰晶石一样并没有很多储量丰富的矿区可以让人轻松盈利。

与此同时随着它们成为越来越多的产品（iphone、电脑芯片）和环保技术（风力涡轮机、电动汽车）的必需品需求在不断上升。

这些矿物已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。

当然这带来了一个问题。

提取“绿色”技术中使用的稀土元素是极其“肮脏”的。

铀、钍等放射性矿物集中在开采过程中产生的废石和污泥中。

然后加工稀土矿物会对土地造成更严重的破坏。

自上世纪80年代以来中国一直承担着世界上95%的稀土开采任务满足着大部分国家对稀土的需求。

与开采浅层和表层矿物相比深入地壳的开采成本无疑要高得多。

然而这并未阻止我们对未知世界的渴望。

地球内部尤其是地壳深处和上地幔蕴藏着丰富的矿产资源目前我们对其了解还很有限。

尽管深处矿产的开采成本较高但地核、地幔及太阳系其他天体上的矿产仍充满潜力等待进一步探索和利用。

在矿产资源领域科学家们常言“那些存量稀少、价格显着上涨的矿物往往会被其他替代资源所取代而非真正耗尽。

”科学家强调许多稀有矿产并未真正耗尽而是被替代资源所代替或者通过加强回收利用得以延续。

然而实际情况往往是在价格大幅上涨之前人们就已经开始加强回收利用了。

以氦为例其自然补充主要依赖于放射性物质的衰变这一过程极为缓慢。

从深层地下提取氦气成本高昂但凭借现有的存量和回收技术氦的使用足以维持相当长的时间。

此外近年来超导技术在低温环境下取得了显着进展如液氢、液氮等温度下的操作已屡见不鲜。

另外冰晶石——一种主要成分为六氟铝酸钠的矿物能有效降低电解铝的熔点这在工业领域具有广泛的应用。

人工合成的冰晶石已逐渐取代天然资源。

原先天然冰晶石主要来源于格陵兰岛西海岸伊维图特的大型矿床但该矿床在1987年已基本枯竭继续开采的成本变得过高。

因此例如氦气的使用依靠深层地下提取及回收技术维持而冰晶石已被人工合成材料替代以满足工业需求。

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