钜大LARGE | 点击量:457次 | 2021年12月21日
不止城堡里才有宝藏,海底藏有的金属能解决电池短缺的问题吗?
从短缺的半导体芯片的汽车,汽车制造商还面临着另一个迫在眉睫的危机:生产足够的电池来驱动向电动汽车的全球枢纽。
电池所需的钴、铜、锂、镍等金属的供应已经不稳定,未来几十年对数亿个电池的需求飙升很可能引发短缺和高价。
一些公司想从海洋中收获金属宝藏。在大约5,000米深的大片海洋平原上散布着土豆状的块状物,称为多金属结核,富含对电池和电子产品至关重要的金属和稀土元素。位于墨西哥和夏威夷之间的克拉里昂-克利珀顿区(CCZ)中的结核据估计含有比陆地矿床更多的钴和镍。
温哥华的MetalsCompany(前身为DeepGreenMetals)预计到2024年将成为第一个从这些结核中商业化生产金属的公司。首席执行官GerardBarron相信他们可以在不损害关键海底生态系统的情况下做到这一点。
结核位于海底顶部,因此无需钻孔或挖掘。该公司的机器人收集器将沿着海底一英寸,在结核上喷射海水,轻轻地将它们移开并吸上来。“这就像在练习场上捡高尔夫球一样,”首席财务官CraigShesky说。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
一艘船将把结核带到陆上加工厂,在那里冶炼得到硫酸镍、硫酸钴、铜和锰。鉴于该州的港口和廉价的可再生能源,德克萨斯州在金属公司的加工厂名单中名列前茅。“我们致力于使用可再生能源和零固体废物将这些岩石变成金属,”谢斯基说。
原料结核
来自17个国家的机构与国际海底管理局在CCZ中签订了勘探合同。金属公司与来自太平洋小岛国基里巴斯、瑙鲁和汤加的其中三个合作,进入了150,000平方公里的区域,谢斯基说,“那里有足够的铜、镍和钴,可以多次为世界的车队供电超过。”
陆上采矿业已经充满了环境破坏、排放、人权和堆积如山的废物,以及不稳定的全球供应链。刚果民主共和国生产了世界上70%的钴,而世界上大部分的镍都位于印度尼西亚的热带雨林下。中国加工了大约80%的电池原材料,从而扼杀了全球供应。由于世界上大部分高品位资源已经消耗殆尽,公司已转向会产生更多废物和排放的低品位采矿资源。
“到十年末,镍的缺口将达到40%,甚至高于铜,”Shesky说。“我们不想让电动汽车发生今年半导体短缺的情况。问题是你应该去哪里获得这种金属?让我们去海洋沙漠,深海深海平原,零件”
虽然它们的生物量可能很低,但它们也拥有惊人的生物多样性。克雷格史密斯,夏威夷大学马诺阿分校的海洋学教授,曾带领七次研究考察到CCZ。深海平原是未受人类影响的敏感、原始生态系统,其价值难以评估。“我们在这些研究中提出的大多数物种对科学来说都是新的。我们实际上认为这是一个生物多样性热点。”
史密斯说,因此海洋采矿可能会伤害甚至灭绝我们还不知道的物种。矿区产生的沉积物羽流可能会影响生活在数百公里外的生物。结核本身就是数千种微生物的栖息地。“以商业规模从海底开采多金属结核,而不会对数万公里的生态造成重大破坏,”他说。
不过,谢斯基指出,这些地区70%的生命是细菌,而不是热带雨林中的多样性。麻省理工学院机械工程师最近的一项研究表明,收集器车辆产生的沉积物羽流以及分离结核后从船上返回大海的水-沉积物混合物所产生的有害影响可能被夸大了。沉积物迅速沉降或稀释回背景水平。另一项研究表明,从结核中生产金属所产生的二氧化碳排放量远低于陆地矿石。
即便如此,仍有很多人反对在深海海底开采资源。宝马、谷歌、三星和沃尔沃都表示,在更好地了解环境影响之前,他们不会购买从这些来源开采的金属。为此,这些公司都签署了世界自然基金会的暂停令。
作为确保对这些深海居民进行监督和尽量减少干扰的额外预防措施,TheMetalsCompany将使用无人机和海底传感器实时监控结核收集情况,并将其发送给利益相关者和监管机构。“如果我们没有预料到对生物的影响,我们可以改变我们的计划,”他说。
该公司去年9月授予夏威夷大学马诺阿分校海洋生物学家JeffDrazen290万美元,用于评估CCZ深海采矿的影响。