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,矿产资源是什么?我们星球的供应量有多大?
矿物是在地下自然形成的物质 —— 想想煤、石英、盐等等。像其他东西一样,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,比如金。当我们评估世界上矿产的数量时,这比我们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,世界矿产储量在不断修正。例如,1950年,估计铜储量为1亿吨。在接下来的50年里,世界铜生产商开采了3.39亿吨铜 —— 如果按照1950年的标准,我们应该已经三次用完铜了。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。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,新的加工技术让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。
其他一些开采难度更大、需求更大的矿物,可能会给生产商带来更大的麻烦。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石可以盈利开采。与此同时,随着它们被越来越多的产品(iphone、电脑芯片)所使用,以及许多新的环保技术(风力涡轮机、电动 汽车 )中强力磁铁的使用,需求在不断上升。这些产品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。
随着国内消费的增长和环保的需求,中国也曾将稀土出口削减40%,从而导致稀土价格的大幅提升。但市场最终做出了调整,以应对这一趋势。一些企业开始寻找替代制造方法,试图降低对稀土进口的依赖。松下和本田找到了一种从废弃的电子设备和 汽车 电池中回收钕的方法。
所以,地球上不缺矿物质。可供人类使用的矿物供应取决于我们对材料的渴望,以及技术的升级和消费的变化。但是,合理的开发和利用将是维持地球资源的根本。因此,对于矿产问题,我们既不必杞人忧天,也不能坐吃山空。