日本探测出巨型稀土矿,足够人类用730年,为什么迟迟不去开采?

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文/晋云之

编辑/晋云之

稀土,可不是土,而是当今世界上所有国家都向往的宝贝。这一群包括17种元素的家族,在现代工业、科学技术、国防和清洁能源等领域扮演着不可或缺的角色。

掌握稀土资源意味着在全球竞争中拥有关键的战略优势,对于日本这样一个科技领先而资源匮乏的国家来说,稀土的供应问题尤为突出

然而,尽管日本已经探测到了储量巨大的稀土矿,据说可以供应全世界七百多年,却迟迟没有进行开采利用,这引发了广泛的好奇和质疑。为什么一个国家如此依赖稀土资源的同时,却对如此丰富的矿藏望而却步?

稀土的用途

稀土的历史可以追溯到18世纪末,当时芬兰化学家加多林首次从矿石中分离出一种新的金属元素,即钇。这一发现标志着稀土元素时代的开始。随后,科学家们陆续发现了17种不同的此类元素,它们位于化学元素周期表的特定位置,具有相似的化学性质,但也有各自独特的特性。

这些稀土元素通常被分为两个系列:镧系稀土和锕系稀土。镧系稀土包括镧、铈、钕、钷、钐、钆、铽和镝等元素,而锕系稀土则包括镥、铥、镤、钔、钚、镆、锫和锎等元素。每一种稀土元素都在特定领域中具有独特的用途,使其成为各国现代化建设都离不开的重要资源。

在工业领域,尤其是在金属冶炼和合金制备方面,稀土元素有着举足轻重的作用,它们可以增强金属的性能,使其更耐腐蚀、更坚固、更轻便,因此在汽车制造、航空航天、船舶建造等行业中广泛应用。比如,发电机要想经久耐用,就离不开高性能的永磁材料,这时候就必须添加镧、铈和钕等元素。

稀土元素在科技领域中有着广泛的应用,尤其是在电子和通信技术方面。镧系元素被用于制造液晶显示屏,提供鲜艳的颜色和高分辨率的图像,钇铁石榴石激光器则用于光纤通信,能够传输大容量的数据

此外,稀土元素还被用于生产超导材料、半导体、光学器件和核磁共振成像设备,对科学研究和医疗诊断起到关键作用。

稀土元素在军事中的作用也不可忽视,是制造导弹、雷达、激光瞄准器和其他军事装备必不可少的东西。

钐、钆和铽等元素在导弹制导系统中扮演着重要的角色,确保导弹的精确制导和打击目标。稀土元素的使用使得通讯和雷达设备更加灵敏,增强了军事通信和情报收集的能力,对维护国家安全至关重要。

稀土元素在清洁能源和环保领域中具有巨大潜力,被用于制造高效的永磁发电机,这些发电机可以驱动风力涡轮机和水力发电设备,为可再生能源的发展提供支持。

此外,稀土元素也被用于制造高性能的电池、燃料电池和节能照明设备,有助于减少能源消耗和环境污染,在讲究绿色低碳的今天显得尤为重要。

日本的稀土依赖

日本,虽然是世界上科技和工业发展领先的国家之一,却一直饱受稀土依赖的问题困扰。日本的地质条件并不适宜稀土的开采,因此长期以来一直依赖进口来满足其稀土需求。

日本对稀土的需求巨大,每年的消耗量在世界名列前茅,其对稀土的需求主要集中在电子产品制造、磁性材料、绿色技术和国防应用等方面。这些领域中,稀土元素在生产过程中不可或缺,它们的特性赋予了产品更高的性能和效率。

尽管日本是稀土元素的顶级消费国之一,但其国内稀土资源相对有限。因此,日本一直不得不依赖其他国家的稀土资源。在过去的几十年里,中国基本掌握了全世界所有的稀土交易,占有全球稀土储量的主要份额,这使得日本对稀土的供应高度依赖中国

这种依赖性不仅使日本在稀土市场上容易受到供应中断的影响,而且还引发了国家安全和战略上的担忧。因此,日本一直在寻求更多的供应来源,并积极进行国内和国际稀土勘探,以此来分散未来可能发生的供应风险。

由于日本地质条件的限制,国内的稀土勘探一直面临巨大挑战,日本政府和科研机构一直在寻找可能的稀土矿产。其中一个潜在的稀土矿产区位于南鸟岛附近的海域,这一地区在稀土矿藏方面被寄予厚望。

除了国内勘探,日本还积极寻求国际稀土资源的合作和开发。日本政府与其他国家合作,共同进行稀土勘探和开采项目,以确保稀土供应的多样性。

一个例子是日本与印度的合作,日本与印度签署了一项战略合作协议,就共同开发稀土矿产资源达成共识。这一合作计划旨在减少对中国的依赖,提供更稳定的稀土供应。

此外,日本也积极寻求与澳大利亚、加拿大等稀土资源较多的国家合作,以建立更多的供应渠道,保障国内市场的稳定。

发现巨型稀土矿

南鸟岛附近的海域,位于太平洋西北部,是日本领土的一部分。这片地区被认为是日本稀土矿藏的潜在宝库。在2011年,早稻田大学的研究人员宣称,在对南鸟岛进行深海探测后,惊喜地发现了大规模的稀土矿藏

这个发现引起了广泛的关注,因为这意味着日本有望减轻其对中国稀土供应的依赖,并在稀土市场上发挥更大的影响力。南鸟岛附近的这片海域被认为蕴藏着丰富的稀土资源,其规模之大令人难以置信。

根据早稻田大学研究团队的初步勘测结果,这处稀土矿藏的规模非常庞大,估计达到了1600多万吨。这一数字令人震惊,因为按照当前全球稀土消费的水平来计算,这个矿藏足够维持长达700多年的开采

这个规模庞大的稀土矿藏包括多种不同的稀土元素,如钕、镨、钷、镝等,这些元素在高科技和工业领域中有广泛的应用。稀土的品位和纯度对其市场价值至关重要,根据初步勘测,这些矿藏中的稀土元素的品位也是相当可观的

这一发现让日本政府和相关机构兴奋不已,他们希望这个巨型稀土矿藏能够成为日本稀土供应多样性战略的一个关键组成部分。然而,尽管这个发现带来了无限的希望,要将这个潜在的矿藏开采并投入生产仍然面临着诸多巨大的挑战。

困难重重

南鸟岛附近的稀土矿藏所面临的首要挑战之一是其地理位置的遥远。这座岛屿位于太平洋西北部,距离日本本土大约1900公里。这个遥远的位置使得矿藏的开采和运输变得极为复杂和昂贵。建立开采设施和将稀土矿石从南鸟岛运送到日本本土需要巨大的投资和物流规划。

除了地理上的遥远,这些稀土矿藏的另一个挑战是其埋藏在深海海底的极端环境中。深海矿藏的开采需要克服极高的水压、低温和黑暗等条件

目前,全球尚没有一种商业化的技术可以有效地在深海海底的6000至8000米深度进行矿藏开采。这使得开采这些深海稀土矿藏变得异常复杂,需要创新的技术和设备。

世界各国尚未拥有足够先进的技术和装备来在深海中进行作业。即使是日本最先进的深潜救生艇,最多只能下潜到2000米深处,远远不能应对8000米深的深海开采需求。

稀土矿石的开采完成后,还必须面对将其运输回日本本土的挑战,因为南鸟岛附近的海域位于太平洋上,要将矿石运送回日本,只能依靠海运。

然而,往返距离接近4000公里,至少需要航行10天以上。这将大大增加运输成本和风险,尤其是在太平洋上可能遭遇的恶劣天气条件下。一旦发生事故,可能导致严重的运输问题和矿石损失。

稀土市场的价格一直以来都非常不稳定。价格受到全球供应和需求波动的影响,以及地缘政治和贸易关系的因素。

当前的国际稀土价格在历史上达到过高点,但也曾经历了严重的下跌。这种不确定性使得稀土价格的长期稳定性难以保证,对开采计划的经济可行性构成了挑战。

开采深海稀土矿藏需要大量的资金投入,包括技术研发、装备制造、开采设施建设和运输成本等,这些高昂的成本需要与预期的经济效益进行权衡

日本经济学家估算,按照当前国际稀土价格,开采南鸟岛附近的稀土几乎肯定是亏损的,开采只有在稀土价格大幅上涨后才可能获得经济效益。因此,经济方面的考虑也是一个重要挑战。

南鸟岛附近生活着很多的海洋生物,其中不乏濒临灭绝的保护动植物。在此开采稀土矿藏的话,稍有不慎,就可能对周围环境造成污染,从而给周边的生态环境造成毁灭性伤害

这将引发国际环境保护组织和生态保护团体的关注,对日本施加国际压力,可能导致严重的外交和环境问题。

稀土矿石的开采和运输过程中存在着潜在的海洋污染风险。泄露或意外事故可能导致海水污染,对周边海域的生态系统和渔业产生严重影响

国际社会对海洋环境保护的关注日益增加,如果发生污染事件,日本可能面临国际压力和法律诉讼,这将进一步加大了开采的风险。

尽管日本探测出巨型稀土矿,但要实现开采,仍需要克服众多挑战,世界各国对稀土的需求在很长时间内都很巨大,而相应的开采、提取技术在不断进步。

因此,稀土资源的未来前景一片光明。但要注意的是,需精细化管理作业,注重环境的保护,才能最大化实现经济效益,实现可持续性发展。

在全球范围内,稀土资源的前景也备受关注。随着稀土的广泛应用和全球对可再生能源和电子技术的需求不断增加,稀土的战略重要性将继续上升。各国将努力开发本国稀土资源,减少对中国等少数国家的依赖,促进全球稀土市场的多样化。

此外,随着科学家不断研究如何提高稀土的回收率和循环利用,未来可能会出现更加环保和可持续的稀土开采和利用方法。这将有助于减轻稀土资源的紧缺问题,推动科技和工业领域的创新发展。

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页面更新:2024-03-12

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