警告：清潔能源技術可能受制於礦產供應

來源 特拉華大學

翻譯 唐詩語

審校 金庄維

由特拉華大學能源與環境傑出教授 Saleem Ali 領導的國際研究小組認為，國際化的資源管理和共享地球科學數據是解決未來礦產供應危機的必要手段。

他們研究關注的重點是一系列技術相關類礦產（technology mineral），這些礦產在筆記本電腦、手機、混合動力或電動汽車、太陽能電池板甚至家用銅絲的生產製造中都是不可或缺的原料。同時，他們也著重考慮了像銅這樣的普通金屬。

這個研究小組的成員來自五大洲，既有學術界的專家學者，又有政府官員和工業界人士。他們的研究成果發表於《自然》雜誌（論文信息見文末）。

Ali 表示：「我們在氣候變化、生物多樣性、遷徙物種（migratory species）甚至廢棄有機化學品處理等領域都有相關條約，但是沒有一個國際機制去管理和協調礦物資源的供應。」

研究人員分析了未來十年全球礦物供給量可持續性的數據與需求預測。結果表明，礦物的勘探無法跟上未來人類對礦物的需求，哪怕加上回收利用金屬也無濟於事。

供不應求

與此同時，向低碳社會的轉型需要大量金屬和礦物資源來生產清潔能源。研究人員認為全社會還沒有準備好應對這一新增的原材料需求。他們認為，國際合作在解決諸如以下問題時是十分必要的：勘探投資應該關注於哪些方面？不同地區分別可能發現哪些礦產？周邊各國需要什麼樣的雙邊協定來實現合理的開發利用？

供給和需求

根據聯合國可持續發展目標，全球人口在 2030 年會達到 85 億，這意味著在全球礦產市場中將有更多消費者。

占礦產勘探投資比重最大的是黃金，雖然利潤豐厚，但是主要用於生產珠寶飾品。鐵礦石、銅和黃金（以及其他貴金屬）等主要的商品金屬在國際市場採用和原油相同的方式售賣。而稀土金屬和其他技術相關型礦產則是通過個體交易商進行售賣，它們的價格波動可能十分劇烈。

對於服裝、化妝品或電子設備這樣的商品，價格波動很容易引起供給上的變化。但是這樣的機制對於礦物供應是行不通的，因為開發一個稀土礦，從勘探到開採需要 10 到 15 年的時間。例如，上一個大銅礦還是 15 年前在蒙古發現的，這個銅礦直到 2016 年秋天才開始生產，這樣的開發模式對供給構成了巨大的挑戰。

此外，只有 10% 的早期勘探能夠最終找到可開採的礦藏。大多數的勘探結果要麼由於經濟效益原因不值得開採，要麼就是勘探公司陷入了由於地緣政治帶來的土地使用和劃分的問題。

「礦產資源比較豐富的國家自身治理得不太好，這使得礦物的供給面臨更大的風險。然而這些國家的礦物生產對於滿足全球需求必不可少，我們要好好思考這個問題。」Ali 說。

不可替代又難以回收

普通消費者的一個誤區就是認為我們能夠使用其他物品替代（這些礦產）。實際上，很多礦產是沒有替代品的: 例如，沒有一種商品化的礦物能夠替代銅線。

類似地，新型金屬（如釹、鋱、銥）在綠色科技領域中也不可替代。儘管用量很小，但是它們是其中不可或缺的一環：體量小卻價值巨大。

環境成本和不同的金屬回收模式也是我們要考慮的因素。

在飛機或汽車製造中使用的金屬或碳纖維往往被認為對環境的影響較小，因為它們很輕。然而 Ali 卻認為當今碳纖維生產高度依賴於石油：「它們更輕，所以人們往往錯誤地認為它們更加環保，但實際並不是這樣，因為它們極難被回收利用。」

Ali 和他的同事希望這篇論文能成為建立加強稀缺礦產規劃的政府間合作所邁出的第一步，因為無論是公共部門還是私營部門都依賴於礦產資源。研究團隊主張通過擴大相關組織（例如聯合國國際資源小組、加拿大領導的金屬開採及可持續性發展小組）的規模和影響力來快速實現提升礦產資源規划水平的目的。

更為長期的解決方案則依賴於各國之間的透明度，包括全球地理數據共享以及建立保護礦床勘探成果的機制——就如同我們保護知識產權一樣。

Ali 說，這是對資源「從土地到產品再到消費者，直至最後回收」整個流程的管理。

底線

嚴峻的事實是：如果不採取行動，礦物資源供給會自然而然地萎縮進而導致價格上漲。當人們賴以生存的資源瓦解，全世界將面臨巨大的危機。

以當下的可再生能源建設為例，像風力渦輪機這樣的技術目前很先進，但如果資源枯竭使得我們無法生產新的設備，甚至無法對既有設備進行維修時，又該怎麼辦？材料生產的瓶頸完全可能演化為能源生產的瓶頸。

就連被認為是全球能源危機「萬能良藥」的核能也無法免受牽連 。實際上，目前所有的核反應堆都需要鈾才能工作，而鈾就是一種需要開採的金屬。

「人們對於氣候變化問題總是十分上心，這也使得我們真正對此採取了一些行動。不過，我們並沒有針對資源的使用和恢復做些什麼，儘管這和我們的日常生活更為相關。」Ali 說。

論文基本信息

【標題】Mineral supply for sustainable development requires resource governance

【作者】Saleem H. Ali et al.

【期刊】Nature

【日期】2017.3.16

【DOI】10.1038/nature21359

【摘要】Successful delivery of the United Nations sustainable development goals and implementation of the Paris Agreement requires technologies that utilize a wide range of minerals in vast quantities. Metal recycling and technological change will contribute to sustaining supply, but mining must continue and grow for the foreseeable future to ensure that such minerals remain available to industry. New links are needed between existing institutional frameworks to oversee responsible sourcing of minerals, trajectories for mineral exploration, environmental practices, and consumer awareness of the effects of consumption. Here we present, through analysis of a comprehensive set of data and demand forecasts, an interdisciplinary perspective on how best to ensure ecologically viable continuity of global mineral supply over the coming decades.

【鏈接】http://www.nature.com/nature/journal/v543/n7645/full/nature21359.html

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