尋找鋰電池材料,史上最大深海採礦潮來臨

作者 | 發布日期 2019 年 12 月 23 日 14:53 | 分類 環境科學 , 生態保育 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


許多人認為海底是一片廣闊的沙灘,但其實深海是參差不齊的動態景觀,變化與陸地一樣多。一個多世紀以來,海洋學家持續在海底尋找新的礦物,包括銅、鎳、銀、鉑、金,甚至寶石,採礦公司則在找海平面以下 15,000 英尺的海底岩石凝固物,稱為多金屬結核,含有鎳、鈷、銅和錳,是能源存儲必不可少的四種礦物質,隨著鋰電池需求愈來愈大,史上最大的深海採礦潮即將展開。

結核中發現的礦物質,特別是鈷和鎳,是鋰電池的關鍵成分。鋰電池的能源密度非常高,因此非常適合應用在手機到電動汽車等各種終端,在有限空間下有大量的能源需求的裝置。

儘管研究人員正在探索替代電池技術,例如利用電化學電池的鈉離子電池和液流電池,但這些技術離商業化還很遠。麻省理工學院材料系統實驗室主任 Richard Roth 表示,「很少有人期望在未來十年中能夠使用這些鋰離子替代品,等待未知的未來電池化學和技術,可能會嚴重延遲電動汽車的廣泛採用。」

麻省理工學院環境動力學專家接著說明,「隨著社會朝著駕駛更多的電動汽車和利用可再生能源的方向發展,製造這些物質以使經濟脫碳所需的電池對這些礦物的需求將會增加。」

目前,鎳和鈷是透過陸上採礦作業提取,開採大部分發生在剛果民主共和國,生產世界 60% 的鈷。這些陸基礦山會破壞棲息地,侵蝕土壤和造成水污染影響周圍環境。也有人擔心,隨著對電池的需求增加,陸上採礦,尤其是在政治不穩定的國家,可能無法提供足夠的材料,使採礦商將目光轉向海底。

位於夏威夷和美國西海岸之間的大片海洋,也稱為克拉里昂克利珀頓斷裂帶,估計擁有的鈷和鎳,比所有已知的陸上礦藏多 6 倍,且有錳和大量銅。從海底採集多金屬結核被認為是獲取這些材料的一種新手段,儘管海底富含這些物質,但人們對開採海拔低於 15,000 英尺的海底,會造成甚麼環境影響知之甚少。

科學家警告,海底採礦造成的影響主要是攪動沉積物形成的沉積雲或羽流,被洋流帶走並散佈到其他地方形成沉積物,此外,採礦活動完成後將不需要的其他沉積物倒回海裡,形成排放羽流,這兩種羽流在水中傳播,影響可能會遠遠超出採礦區。

過去國際間從未正式建立海洋開採法規。聯合國已將這項任務交給一個名不見經傳的組織,即國際海底管理局(ISA),該組織總部設在牙買加金斯敦港。目前國際海底管理局正在就國家管轄範圍以外地區的深海採礦舉行法規草案的談判。

但是在他們討論廢物處理和生態保護的細節時,ISA 已在全球範圍內授予開採許可,大約 30 個礦物承包商已經持有在大西洋、太平洋和印度洋等廣闊地區工作的許可證。而擁有勘探這些地區許可的公司籌集驚人的風險投資,他們設計並建造實驗車輛,將其降低到海底,等待 ISA 完成《採礦法》,並為商業開採打開大門時,開始進行開採的測試作業。

數百年來在陸地採礦付出沉重代價,熱帶島嶼被剝奪、山頂被砍伐、地下水被污染、物種被消滅。鑑於陸上採礦的巨大破壞,我們是否應該毫不猶豫地開採海洋?

《大西洋》期刊問 ISA 秘書長這個問題,結果得到的回答是,「我不認為人們應該擔心那麼多。礦區肯定會產生影響,但是我們可以找到解決方法。我們需要管理沉積物羽流。」《大西洋》期刊記者寫道,「當他講話時,我意識這些問題對他來說都不值得反思。」他說,「他在那裡是為了促進採礦,而不是質疑這樣做的智慧。」

深海管理計畫(Deep-Ocean Stewardship Initiative)科學家擔憂,「我們將進行人類有史以來對地球表面的最大改變之一。我們將剝離一個巨大的棲息地,一旦消失,它就不會回來。」

(首圖來源:Flickr/Gary J. Wood CC By 2.0)

關鍵字: ,