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停止采矿将如何影响世界?-热博体育官网,热博体育app下载

2022-07-01 19:40:28 金京浩

热博体育官网,热博体育app下载新浪科技讯北京时间5月18日消息,据外媒报道,采矿为现代社会提供了所需的燃料,但也造成了广泛的环境破坏。如果我们停止挖矿会发生什么?

热博体育官网,热博体育app下载矿工的信条是:“不能种,只能挖”。从地下开采矿物、金属和燃料可以说是人类最古老的产业之一,我们对采矿的需求持续增长。

热博体育官网,热博体育app下载社会现在比以往任何时候都更加依赖于开采的矿物的类型和数量。如果你生活在一个中等收入国家,你每年使用大约 17 吨原材料,相当于三头大象的重量,是你 20 年前使用的两倍。在高收入国家,这个数字高达 26 吨,相当于四头半大象。

热博体育官网,热博体育app下载对于许多物质来说,重新开采总是比回收便宜,这导致一些专家警告说,开采正在给大自然带来越来越大的压力。人们也越来越担心采矿造成的污染和生物多样性丧失。此外,对当地社区的社会冲击有时会超过采矿的好处。

但是,如果我们完全停止化石燃料和矿物的开采呢?如果人类为了更好地保护环境,决定禁止使用地壳中的物质,会发生什么?

当然,这种情况是不可能的,肯定会遭到很多人的抵制。但是,仅仅想象一个不允许开采地下材料的世界可能会让我们有机会反思我们对采矿的依赖程度以及我们丢弃各种原材料的愚蠢程度。这些浪费的材料有机会制造新材料,但我们却视而不见。

那么这种想法将如何改变我们今天使用材料的方式呢?

过去三年,维也纳经济大学地理信息学和可持续发展研究员维克多·穆斯一直在研究地球表面的卫星图像,以估计目前正在开采的人类矿区的总面积。结果让他吃惊:“总面积相当于一个国家的大小,而这还只是报道过的地雷。”

地雷所占据的土地面积以前从未被卫星测量过,因此很难训练计算机从数千张照片中识别地雷。嘴巴和他的团队只好亲眼猜测。他们花了无数个小时盯着坑、竖井和尾矿的多边形。 “即使在我睡觉的时候,我也能梦见多边形,”Mouth 说。

他发现,地上矿区面积约10万平方公里,面积比奥地利还大,是威尔士面积的五倍。 “这只是一个活跃的矿场。”

挖矿也是最基本的商业形式之一,还有很多矿点没有被报道。 “全球矿山实际总面积更大。”

在世界停止挖矿的第一天,相关业务将逐渐停止。刚果地下钴矿的工人将放下铁锹,德国煤矿的巨型传送带将停止转动,湄公河三角洲的船只将停止抽沙。

第一次冲击波将冲击就业市场。当采矿停止时,全球估计将有 400 万个正式工作岗位消失。而且影响还不止于此。

“除此之外,还有很多人间接依赖矿山生存,所以影响会更大。”在昆士兰大学研究采矿的社会影响的 Eleanor Leibler 指出。如果采矿业关闭,以手工采矿为生的超过 1 亿人将全部失业。

在他的研究中,莱布勒分析了停止采矿对澳大利亚偏远城镇的影响。 “农村地区的采矿作业可能已经进行了几十年,许多社区依靠采矿生存。”如果采矿停止,许多“无人城镇”几乎会在一夜之间出现。

这些影响不会局限于这些社区。到第七天,传染病就会蔓延到整个社会。温哥华矿业顾问兼可持续发展教授约翰汤普森说:“能源将成为头号关注点。” “煤炭将首先耗尽。”

煤炭又大又重,多以短链形式在世界范围内流通,往往从煤矿直接送到发电站。 “因为煤炭占用的空间太大,电站并没有储存很多。”采矿停止后,发电站的传送带很快就空了。

考虑到世界上 35% 的人口仍然依赖煤炭发电,很少有国家能幸免于这场突如其来的能源危机。但是,各国煤炭发电比例各不相同,比如欧洲15%,中国63%,南非84%,因此人们可以很快感受到不同国家之间的能源不平等。

如果不解决电力供应不足的问题,政府可能需要从过去吸取教训。一个例子是英国在 1970 年代经历的煤矿罢工,当时不得不使用轮流停电和电力配额来控制损失。 “可能会重新引入‘每周工作三天’的政策,”汤普森说,他指的是英国政府将工作和制造天数从五天减少到一周,以应对 1973 年罢工和石油危机。三天,

在现代社会,电力供应的减少也会间接造成另一个重大打击——通讯活动锐减。许多互联网服务器仍然依赖燃煤发电,而且它们的数量必然会减少。手机网络的使用时间可能会更长一些,但随着电量的减少,充电设备很快就会成为一种奢侈品。只要备用发电机和电池能够支持电话线,它就会持续使用。

用不了多久,散装材料就会变得稀缺和贫乏。制造混凝土的关键原材料沙子和砾石相对稀缺,可能在两三周内用完。

“按重量计算,沙子和石头是开采量最大的固体材料,”比利时鲁汶天主教大学的奥罗拉·托雷斯说。她专门研究由使用沙子引起的环境压力。 “我们提取的沙子比任何其他物质都要多。”联合国估计,我们每年提取 40 到 500 亿吨沙子。

混凝土在一定程度上可以回收利用,但我们使用新混凝土的速度远远快于我们目前的回收速度。也有人担心混凝土的质量。 “大多数再生混凝土被降级,只能用于铺路等用途。”因此,尽管有很多尝试改进混凝土回收过程,但短期内,新房建设势必会大幅下降。

同时,由于天然气在几周内开始耗尽,现有房屋的温度将变得越来越令人不快,从而影响供暖和制冷能力。在依赖天然气发电的经济体,如阿联酋(95%)、俄罗斯(45%)、美国(41%)和英国(36%),停电将越来越频繁。塑料生产也将仅限于再生塑料。

但除了能源和建筑之外,现代社会受到的影响远不止这些。 “随着金属行业开始遭受损失,事情真正变得有趣花了两个月左右的时间,”汤普森指出。通过采矿获得的大部分金属是通过伦敦和纽约证券交易所买卖的,交易大厅的数字变化也反映了现实世界中库存在世界各地仓库之间的流动。铜是一种优良的导体,几乎是所有电子产品都不可缺少的。根据 Thompson 的估计,铜库存将在 6 至 10 周内完全耗尽。

这将导致金属价格大幅上涨。 “不难想象会有更多的小偷。”大约十年前,铜价创下历史新高,犯罪率也有所上升。建筑物、路灯、铁路电力线……任何里面有铜的东西都会被偷走换钱。不仅是铜,所有工业金属都更有可能被盗,包括铜、铁、铝、锌、铅和镍,按质量计算,这些金属占所有开采金属的 98%。金属的短缺将使我们意识到它们在社会中的重要性。

大多数国家都有自己的采矿业。中国、澳大利亚和美国是世界上原材料价值最高的国家,但在其他一些国家,开采占经济的比重更大。在至少 18 个国家,金属矿产和煤炭占出口的一半以上,其中一些国家甚至超过 80%。如果金属开采活动停止,一些国家的经济,如以黄金为主的苏里南共和国、依赖钴的刚果和最大的铜出口国之一蒙古,将面临重大经济危机。

内华达大学经济地质学家西蒙·乔伊特直言:“这将是现代社会的终结。”我们今天的开采量比历史上任何时候都多。

Jowett 指出,手机是我们日益依赖各种金属的一个很好的例子。在 1980 年代,一部手机只需要大约 20 种不同的元素;今天的智能手机需要两倍多的元素。 “现代生活对矿物和金属的需求量很大。没有这些材料,我们根本无法进行视频通话。”

停矿三个月后,技术所需的各种稀土金属库存将枯竭,制药、汽车、电子和建筑行业将开始担忧。这也将导致“前所未有的”大规模失业浪潮。

就在供应链快要崩溃的时候,石油储备终于枯竭了。美国拥有世界上最大的战略石油储备,总共有7.3亿桶石油散布在全国各地,最多可以保存三个月。汽油、柴油、塑料和沥青的生产也将结束。人类已经告别化石能源时代。

再过几个月,全球粮食供应也将陷入危机。据估计,世界上大约 50% 的粮食生产依赖于合成肥料,这些肥料由磷、钾和天然气的各种配方制成。作物产量下降将导致粮食供应短缺。 “在自然气候不支持粮食生产的国家,情况尤其糟糕,”汤普森指出。

核燃料会提前几个月储备,所以核能要到一年后才会用完。可再生能源将是最后的王者。因此,人均可再生能源最多的国家将拥有巨大的优势。冰岛和挪威几乎所有的能源都来自水力发电和地热发电,它们将成为应对这场社会经济风暴的最“装备”的国家。

但命运是残酷的。尽管对新的可再生能源需求巨大,但风能和太阳能发电厂的就业人数将直线下降。可再生能源的悖论在于,现有的发电形式需要大量的不可再生金属。

“随着可再生能源的使用增加,而化石燃料的使用将减少,钴和镍等电池金属的使用将显着增加。太阳能电池板的电池半导体需要大量的硅。风力涡轮机磁铁的发电需要钕等稀土金属。”

回收金属的压力将很快增加。 “我们已经回收了一定数量的金属,”Jovit 指出。 “大多数贱金属和其他一些元素在使用结束时已回收超过 50%。”

但对可再生能源至关重要的其他金属“只能通过当前的设计丢失”。 “我们目前使用这些金属的方式本质上是不可回收的。”由于不同的技术使用的元素种类繁多,每种元素的使用量都非常小,而且使用方式多种多样,很难将各种金属分开。出来。

但即使开发出提取这些微量稀土金属的技术,其数量也不太可能满足对可再生能源的巨大需求。 “现在对这些金属的需求是产量的几倍,”Jovit 指出。根据世界银行的数据,如果世界将全球变暖保持在 2°C 以下,到 2050 年,石墨、钴和锂的年产量将比目前的水平增长五倍。

此外,已开采的金属在世界上的分布极不公平。大多数开采和加工的金属都是进口的,供发达国家使用,这意味着发展中国家的可再生金属相对较少。根据一项研究,世界上最富有的 20% 拥有全球 60% 至 75% 的在用金属储量,这一份额甚至比碳排放更公平。所以在一个没有采矿的新世界里,必须仔细考虑金属的公平分配。

但是,在金属稀缺的情况下,人们肯定会进行大量新的研究,最终在回收技术和循环设计上取得突破。 “人们将设计出使用寿命更长、更易于拆卸、组件更易于回收利用的产品。”这将是技术上的一次重大转变,毕竟使用现有技术生产的电池以难以回收而著称。最终的研究方向可能集中在如何以非采矿方式获得金属,例如海水电解技术。 “也可能有新的生物材料可以模仿或替代金属,”汤普森说。 “这些材料可能更容易回收。”

与此同时,能源生产可能需要向更小、更分散的系统过渡,可能使用已经发明的技术。去年,环保组织 Seas At Risk 提出了一个愿景,即如果 2020 年停止采矿,到 2050 年世界将会是什么样子。结果表明,金属持续供应的丧失已经彻底改变了电网,从大量消耗金属的太阳能和风电场到技术密集程度较低的分散式发电。 “直接水力和风力发电技术也将卷土重来,不仅用于工业发电,还用于家用发电设备。”与更大的锂离子电池相比,压缩空气系统、热能存储和重力电池将成为储能的冠军玩家。

Seas At Risk组织提出,在“禁止采矿”的背景下,我们应该重新思考能源消耗问题。如果没有明确的愿景,我们可能只能用有争议的生物燃料来填补能源短缺,其中大片土地将用于重新造林,提供木材作为建筑材料、能源和生物燃料。

但影响并不止于此。 Leibler 指出,矿山本身也引起了很多担忧。世界上的矿山总数相当于奥地利的大小,如果停止所有采矿活动,那么大面积的土地将继续退化,重金属含量可能达到危险水平。 “挖矿是一个熵增的过程,通过挖矿,我们把锁在地下的物质挖出来,带到外面的世界。”

因此,矿区的清理和恢复将变得至关重要。矿床通常位于地下水位以下,因此需要不断抽水。当矿山被废弃时,地下水会逐渐淹没其地下通道,矿物质会在几个月内渗入水中,将其变成酸性水库。同时,地上的尾矿池和低品位矿石堆也含有许多重金属。 “这些材料都暴露在水和氧气中,”莱布勒指出。这些元素形成的酸性环境将对生态环境、土壤和水源造成严重破坏。 “废矿产生的慢性污染可能会造成数百年,甚至数千年。”

矿山清理包括降低水的酸度、去除土壤污染以及在重新引入动植物之前处理所有废物。这是一个耗时且昂贵的过程,一座大型矿山可能耗资数十亿美元。同时清理世界上所有的矿山并避免环境灾难将花费数百万亿美元,如果不是数万亿美元的话。

而在清理矿山的过程中,全球的不平等也会凸显出来。在测绘多边形时,穆斯发现大部分报告的矿山都位于热带地区,在过去的一个世纪里,大量的采矿作业从发达国家转移到了发展中国家。一旦采矿活动停止,这些地区将面临更大的矿山清理负担。

然而,随着土壤和水源再次变得清洁和健康,昔日的矿山最终将恢复到自然状态并变得蓬勃发展。同时,我们还可以从矿山废料和尾矿池中提取金属。 “大多数矿山想要提取的金属是废物中的污染源,”莱布勒说。

当然,以上只是一种想象,短期内挖矿活动不会消失。事实上,专家预测金属和沙子的开采将在未来几十年内爆发。 Jovit 指出,除铅和锡等少数元素外,所有金属的人均开采量都在持续增长。

更令人担忧的是,采矿活动的增加可能对土地产生更大的影响。采矿和生物多样性研究员 Laura Santland 最近警告说,开采可再生能源所需的金属可能会增加对生物多样性的威胁。如果没有仔细规划,这些新威胁可能会超过气候变化的缓解效果。

或许除了碳足迹之外,“物质足迹”的概念也会引起各国政府的关注。各国政府越来越意识到,我们需要对这些不可再生资源更加谨慎。 (叶子)

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