10月27日消息,據(jù)BBC報(bào)道,我們的智能手機(jī)是由多種稀有礦物組成的,為了制造它們地球付出了高昂代價(jià)。然而,劍橋大學(xué)的科學(xué)家們可能已經(jīng)找到一種新的解決方案,以更安全的方法來(lái)提取稀土元素(REE),以更環(huán)保的方式生產(chǎn)未來(lái)智能手機(jī),進(jìn)而幫助拯救地球。
當(dāng)你思考智能手機(jī)來(lái)自哪里的時(shí)候,首先想到的通常是從網(wǎng)上商店購(gòu)買(mǎi)的,或者是你去年從親戚那里收到的禮物。然而,現(xiàn)實(shí)情況顯然要比這復(fù)雜得多。
事實(shí)是,制造智能手機(jī)所需要的基本材料可能來(lái)自中國(guó)的某個(gè)礦井。白云鄂博(Bayan Obo)礦區(qū)的礦井生產(chǎn)了世界上95%以上的稀土元素,這些獨(dú)特的金屬使你的手機(jī)變得“智能化”。舉例來(lái)說(shuō),鑭(Lanthanum)給智能手機(jī)屏幕帶來(lái)了流暢的線條和色彩,釹(neodymium)的超高磁力將麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器以及振動(dòng)裝置都置于我們的手掌中。但擁有這樣的奢侈品讓環(huán)境付出了沉重的代價(jià)。
環(huán)保主義者批評(píng)稀土開(kāi)采行業(yè),向空氣、水和土壤中排放有毒化學(xué)物質(zhì)和放射性釷與鈾
這些金屬之所以如此“稀有”,并不是因?yàn)樗鼈冋娴南∪保且驗(yàn)樗鼈兒茈y提取出來(lái)。需要復(fù)雜的化學(xué)和蒸汽條件來(lái)開(kāi)采礦石,而且這個(gè)過(guò)程會(huì)污染附近的環(huán)境。這不禁讓人產(chǎn)生這樣的疑問(wèn):是否有一種更環(huán)保的方式來(lái)滿足世界的科技欲望?蒂爾·萊利(Teal Riley)相信,肯定有這樣的方法。萊利是劍橋大學(xué)和英國(guó)南極勘測(cè)項(xiàng)目(BAS)的地質(zhì)學(xué)家,他們正在研究在中國(guó)以外尋找稀土元素礦床的方法。萊利說(shuō):“對(duì)稀土元素的預(yù)期需求只會(huì)增加,而我們確實(shí)需要確定新的儲(chǔ)量。”
這些廢棄的電子元件是在法國(guó)一家工廠里提取的
然而,盡管在地球的地幔融化很久以前就產(chǎn)生了稀土元素,但研究小組對(duì)新領(lǐng)域的探索并非局限于地下。他們發(fā)現(xiàn)了一種新的方法,即通過(guò)將無(wú)人機(jī)和衛(wèi)星送入天空,在地球表面上搜索并識(shí)別稀土元素。
稀土元素并非孤立的存在,它們是其他巖石和礦物的組成部分,這意味著探測(cè)它們需要發(fā)現(xiàn)被稱為“光譜信號(hào)”的線索,而這正是該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在設(shè)法分離和識(shí)別的。安裝在輕型飛機(jī)或地球成像衛(wèi)星上的遠(yuǎn)程傳感器可以精確定位光譜信號(hào),并在整個(gè)地球上找到全新的稀土元素礦床。
萊利說(shuō):“最大的變化是,我們能夠?qū)⑾⊥猎劓i定在土壤和粘土中,與礦石類型的礦床相比,它們現(xiàn)在更難識(shí)別。但當(dāng)它們被發(fā)現(xiàn)后,卻更容易提取和處理,因此對(duì)環(huán)境的影響也就更小。”
從礦石中提取稀土元素會(huì)產(chǎn)生有毒和放射性的酸洗液,因此尋找土壤和粘土沉淀物提取稀土元素,對(duì)公眾和環(huán)境健康來(lái)說(shuō)有更大好處。研究人員已經(jīng)在格陵蘭島、西澳大利亞以及馬達(dá)加斯加確定了稀土元素的提煉潛力,他們將前往這些地方調(diào)查,但對(duì)稀土元素的搜尋不會(huì)就此止步。萊利表示:“有一件事我們做得不太好,那就是從冗余科技產(chǎn)品中回收利用稀土元素。因?yàn)檫@些設(shè)備中使用的稀土元素量很小,所以被認(rèn)為沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益。但這種情況可能會(huì)改變。”
里斯·查爾斯(Rhys Charles)是斯旺西大學(xué)的技術(shù)轉(zhuǎn)移研究員,他同意我們?cè)诨厥张f設(shè)備上面臨的挑戰(zhàn)。他說(shuō):“將‘提煉、制造、使用以及處理“這樣的線性經(jīng)濟(jì)行為轉(zhuǎn)變?yōu)檠h(huán)經(jīng)濟(jì)行為,對(duì)于經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展至關(guān)重要。”
盡管未來(lái)幾年全球智能手機(jī)市場(chǎng)增長(zhǎng)預(yù)計(jì)將大幅放緩,但我們對(duì)智能手機(jī)的需求依然龐大。消費(fèi)者預(yù)計(jì)他們的下一款手機(jī)將會(huì)升級(jí)換代,而印度和印尼等發(fā)展中國(guó)家則是渴望智能手機(jī)增長(zhǎng)的新興市場(chǎng)。查爾斯認(rèn)為:“我們必須讓經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與主要資源消費(fèi)脫鉤。”
然而讓人覺(jué)得諷刺的是,劍橋-BAS遠(yuǎn)程傳感技術(shù)的潛力實(shí)際上可能會(huì)損害未來(lái)從舊設(shè)備中提取稀土元素的可能性。如果對(duì)新礦進(jìn)行勘探和開(kāi)發(fā),那么稀土元素的市場(chǎng)價(jià)值將不可避免地下降,這對(duì)在回收利用上投入更多資金的西方企業(yè)來(lái)說(shuō),沒(méi)有太大的激勵(lì)作用。查爾斯說(shuō):“在這種情況下,提高采礦回收利用能力的進(jìn)展將不利于發(fā)展次生稀土元素資源,進(jìn)而影響到全球的稀土元素利用效率。”
雖然稀土元素的限制越來(lái)越少,但智能手機(jī)創(chuàng)造的環(huán)境負(fù)擔(dān)絕不是遞減的。萊利承認(rèn),沒(méi)有“一刀切”的解決方案:“諷刺的是,我們?cè)诮鉀Q現(xiàn)有環(huán)境問(wèn)題時(shí),也正在創(chuàng)造新的環(huán)境問(wèn)題。稀土元素的供應(yīng)不再短缺,尤其是當(dāng)我們開(kāi)始開(kāi)采海底資源時(shí),但這就開(kāi)啟了一種新的生態(tài)環(huán)境模式。”