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海底的稀土,挖起來沒那么容易

2018-04-20 08:57:33 科技日?qǐng)?bào)  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
天下熙熙攘攘,為稀土而來,為稀土而往,各種黑科技產(chǎn)品須臾也離不開的稀土一直都是 香餑餑,各國都為尋找掌握更多稀土資源而絞盡腦汁

     天下熙熙攘攘,為稀土而來,為稀土而往,各種黑科技產(chǎn)品須臾也離不開的稀土一直都是 “香餑餑”,各國都為尋找掌握更多稀土資源而絞盡腦汁。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局之前公布的數(shù)據(jù)顯示,全球稀土工業(yè)儲(chǔ)量總計(jì)1.4億噸。其中,我國稀土儲(chǔ)量為5500萬噸,占世界總儲(chǔ)量的近四成。

      4月10日,礦產(chǎn)資源貧乏的日本宣布在本國經(jīng)濟(jì)區(qū)海域深處發(fā)現(xiàn)了儲(chǔ)量高達(dá)1600萬噸的稀土資源礦,可供全世界幾百年之用。就在日本“幻想”藉此轉(zhuǎn)身成世界級(jí)“稀土供應(yīng)商”的時(shí)候,近日,我國科考隊(duì)員在東南太平洋海域首次發(fā)現(xiàn)面積約150萬平方公里的富稀土沉積區(qū)。與喜出望外的日本人相比,我國專家們卻很冷靜地稱:沉睡在海底的稀土看上去很美,短期實(shí)現(xiàn)規(guī)模化開采挖掘并不容易。

      應(yīng)用無處不在,就連口紅中都有它的身影

   “智能手機(jī)里至少有9種稀土材料;離開了稀土材料,潛艇聲吶就是擺設(shè);在座愛美女士必備的口紅,如今都有了稀土的身影……”4月12日,專程來津參加南開大學(xué)“稀土與無機(jī)功能材料高端論壇”的中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所張洪杰院士用輕松幽默的開場白,引出了稀土材料開發(fā)利用的大課題。

    在張洪杰和眾位參加論壇的院士們眼里,“工業(yè)味精”“工業(yè)黃金”……這些稱呼如今已不能完全闡釋稀土在當(dāng)下和未來對(duì)于人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展重要性和影響力。“稀土元素被廣泛應(yīng)用于電子、石油化工、冶金、機(jī)械、能源、輕工、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,特別是在軍事方面,稀土的使用可以大幅提升雷達(dá)導(dǎo)航、導(dǎo)彈制導(dǎo)、戰(zhàn)斗機(jī)等武器的性能。可以說,稀土的作用無處不在。作為一種不可再生的資源,未來稀土材料在新能源領(lǐng)域也將扮演著舉足輕重的角色。”

    研究稀土無機(jī)材料數(shù)十年的張洪杰院士介紹說,一輛豐田普銳斯汽車電池含有9千克之多的稀土元素鑭,大型風(fēng)力發(fā)電組的磁鐵需要227千克甚至更多的釹,軍隊(duì)更需要稀土用于制作夜視鏡、巡航導(dǎo)彈和其他武器。利用稀土材料,我國成功地實(shí)現(xiàn)了高速飛行器的整體測溫和神舟飛船的減重……“高速飛行器的整體測溫,目前只有中美兩國掌握了這一技術(shù),稀土材料起了大作用。”張洪杰說道。

    海底開采難度大,成本高和污染問題都是制約瓶頸

    記者采訪了解到,目前海底稀土資源開采技術(shù)上已然可行,但面臨的最大問題就是深海開采成本。不同于陸地的開挖,深海開采需要專門的開采設(shè)備和運(yùn)輸存儲(chǔ)設(shè)備,還需要相對(duì)穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境,而且容易受到海況和氣候等大環(huán)境的制約。

    此外,人類對(duì)深海海底稀土的分布規(guī)律和賦存狀態(tài)認(rèn)知條件也限制了這種大規(guī)模的開采。據(jù)了解,相對(duì)于陸地開采,海洋開采、尤其是國際海域的海底資源開采,還有著比較復(fù)雜的國際規(guī)則制約,從探測開始到落實(shí)具體開采行動(dòng),需要相當(dāng)長的周期才能實(shí)現(xiàn)。

   “日本此次宣布發(fā)現(xiàn)的海底稀土資源雖然在自己的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi),開采可不受國際規(guī)則制約,但資源所在海域平均水深5000米左右,短期無法開采利用。”采訪中,有不愿意透露姓名的專家分析說,海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,海況復(fù)雜,開采難度極大,以現(xiàn)有技術(shù)能力,即便能夠進(jìn)行采礦,開采成本也很高。此外,海底采礦還存在著不可忽視的污染問題。稀土中所含的重金屬或有害元素一旦混入水體中會(huì)嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境,還會(huì)給漁業(yè)和海洋環(huán)境帶來災(zāi)難。

    中科院大連化學(xué)物理研究所李燦院士認(rèn)為,此次新發(fā)現(xiàn)稀土資源,對(duì)日本稀土材料基礎(chǔ)研究將起到積極的助推,“要從數(shù)千米深的水下稀泥中分離稀土礦物的成本很高,日本的深海開采技術(shù)仍有待進(jìn)一步提升。日本仍然離不開對(duì)中國稀土資源的依賴。”

    急需補(bǔ)短板,以多學(xué)科交叉加大基礎(chǔ)研發(fā)力度

     我國雖然是稀土資源大國,但我國卻難稱稀土資源強(qiáng)國,近年來,國內(nèi)稀土分離化學(xué)與工程研究雖然取得長足進(jìn)步,但存在稀土分離污染環(huán)境、資源利用率低等短板。

    作為稀土研究專家,中科院院士、蘭州大學(xué)校長嚴(yán)純?nèi)A關(guān)注最多的還是如何提升我國的稀土科研軟實(shí)力,提升中國稀土開發(fā)科技含量和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。嚴(yán)純?nèi)A認(rèn)為,要補(bǔ)齊稀土材料科學(xué)短板,就需要緊密圍繞國家重大戰(zhàn)略需求和世界科學(xué)發(fā)展前沿,以多學(xué)科交叉融合為主要突破點(diǎn),加大基礎(chǔ)研究力度,著力拓展稀土和無機(jī)功能材料的新性質(zhì)和新應(yīng)用,為我國稀土資源高效開發(fā)和保護(hù)利用提供更多科學(xué)與技術(shù)支撐和人才儲(chǔ)備。(記者 孫玉松)

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