海洋稀土锰结核,中情局的阴谋苏联的船
深海锰结核含有巨大数量的稀土金属——贵金属元素。
SMM网讯:1968年3月,携带核弹道导弹的苏联高尔夫II潜艇在夏威夷1500海里西北部爆炸并沉没。五个月后,美国政府发现了残骸并决定偷走。于是开始了AZORIAN工程,这是中央情报局曾经设想的最荒谬的雄心勃勃的行动之一。
AZORIAN项目的潜在收益是巨大的——对苏联武器能力的详细了解,也许潜艇里有些令人垂涎的加密设备。但是,1750吨级潜艇已经沉没到16500英尺的深度,并需要巨大的回收船拖拉起来。因此,美国中央情报局招募霍华德·休斯提供了掩饰故事,解释为什么建造一艘619英尺长的船。
休斯的故事开始了,去挖掘在深海平原自然地形成的土豆大小的岩石锰结核——通过他的控股公司Summa公司。一个亿万富翁实业家建造一艘疯狂的新船去寻求在海底的宝藏?这听起来貌似足够真实,公众买账了。
“当时,人们没有意识到这一切都是一个阴谋,”马诺阿夏威夷大学的海洋学家弗兰克·桑塞告诉Gizmodo。 “有趣的是,中情局的掩饰故事设置了研究锰结核贯穿整个阴谋的路线。”
几年,几十年以后,私人产业会发现,锰结核含有巨大数量的稀土金属——贵金属元素,这些元素是我们智能手机,计算机,防御系统,以及清洁能源技术的核心。我们对这些有限陆地供应的金属有着无限的需求。现在,中情局阴谋后40年,我们在水下淘金热的边缘。某天,它让我们向海洋底部庞大的稀土储量进军。
“从深海中你基本上能供应所有你需要的稀土,”John Wiltshire,夏威夷海底研究实验室的主任告诉Gizmodo。 “现在所需要的全部技术是处于某种形式的发展。”
但是,即使我们拼命想做,开采海底的稀土也不会变得简单。正如AZORIAN项目,这将充满着技术挑战和巨大风险。
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术语“稀土”是一种误导。一组十七种化学性质相似的元素——其中包括15个镧系金属,钪和钇——稀土在地壳实际上是丰富的。铈比铅更丰富,甚至是最不常见的稀土是比黄金的丰富百倍以上。
顺时针从顶部中心:镨,铈,镧,钕,钐和钆。图片:维基媒体
但由于其地球化学性质,稀土不倾于形成开采经济的富金属矿石。某些矿物质,如美国唯一稀土矿中发现的氟碳铈镧矿,可包含最多百分之几的稀土氧化物。更多的时候,稀土呈微乎其微的低浓度分散。要获得它,需把海量的岩石粉碎,然后经过物理分离,腐蚀性酸和酷热。这是一个昂贵的,密集的劳动过程,也产生邪恶的放射性废物。
我们不因为容易而开采稀土,而是因为我们需要他们。“科技部门完全依赖于这些元素,”Alex King,关键材料研究所所长,告诉Gizmodo的。 “他们发挥了非常独特的作用。”
这些金属使我们的技术更快、更轻、更耐用、更高效的途径不胜枚举。把铕用于阴极射线管和液晶显示器的红色荧光体。价格$ 2,000/公斤,且没有替代品。铒,用于光纤电缆的激光放大器。价格$ 1,000/公斤,且没有替代品。钇用于喷气飞机发动机的热涂层,使其他金属免于高温。钕是几乎在每一个硬盘驱动器中、音频扬声器、风力涡轮机发电机、无绳工具,电动汽车马达被发现的高性能磁铁的主力元素。
这样的例子不胜枚举。癌症治疗药物、磁共振成像仪、核电控制棒、相机镜头、超导体。按照自然资源委员会的说法,稀土对这些技术如此重要,如果短缺会“对我们的生活质量产生重大的负面影响。”
这样的现实使美国政府非常担心,因为今天,我们是完全依赖稀土进口。而且大部分的进口来自中国。
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几十年来,一个叫Molycorp美的国公司生产的世界上大多数的稀土,在加利福尼亚州的芒廷帕斯山稀土矿山。但是到了80年代中期,内蒙古和中国南方发现巨大稀土矿床。在整个90年代和21世纪初,凭借廉价的劳动力和较松的环保法规,中国矿业公司就能够削弱美国工业。无法保持竞争力并面对其对环境影响遭遇公众的批评,Molycorp公司在2002年关闭了其开采,直至2010年,中国则控制了市场的97%。
随后中国开始秀肌肉。首先大幅削减稀土出口配额,限制全球供应。 2010年9月,海上边界争端促使中国政府暂停所有的稀土对日出口。这些事件对国际市场造成冲击。稀土价格飙升,与此同时,科技公司迅速填补库存,以保护自己免受未来的供应中断。经济学家 Paul Krugman抨击美国政策制定者允许中国实现“垄断地位超过最疯狂的中东石油燃料霸主的梦想。”
六年来,中国稀土霸主地位清盘的担忧是毫无根据的。恐慌促使其他国家壮大自己的稀土生产,打破了中国的束缚。在2014年年底,世界贸易组织裁定反对中国不正当贸易行为,迫使政府完全取消其稀土配额。价格暴跌。
然而,恐惧未来稀土短缺已对美国的政策造成持续影响,促使能源部倾注百万计的基础研究,减少我们的稀土应用、回收利用。有些行业已削减了——特斯拉并没有在它的电池,或者电机中使用稀土,但是对于其他应用尚不可行。而对于这些金属的需求只会增长。
“在一个经济体,其使用稀土的不断增长,你不能采取再利用的方式摆脱困境,”King 说。 “最终,会且必须出现新矿”。
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在美国情报界的阴暗边缘,紧张局势高涨。那是在1974年夏天,经过六年的筹备,中情局的潜艇打捞工作终于开始了。Hughes Glomar Explorer,旨在为把20,000英尺下的整个潜艇拖出水面设计的36000吨的牲口级的船,就像不曾建造。到海洋的中间打开水线以下的暗门。三英里堆收放系统,带有爪状捕捉车辆装备,将下降到海底并吊起苏联潜艇。
打捞过程令人大失所望。当潜艇正在吊出水面的时候,断成了两节。包括核导弹和海军密码本的三分之二残骸,据说已经暴跌回海底。除了六具苏联海军军官的尸体,目前还不清楚Hughes Glomar Explorer拽了上来是什么。正如Wiltshire告诉Gizmodo的,“这个故事至少有三个不同的版本流传。我们永远不会确切地知道他们带回来多少。”
中情局考虑第二次回收任务。但在此之前它要拿到批文,记者杰克·安德森,曾踪迹AZORIAN项目几个月,打破了国家电视台的掩饰。揭露采矿真相的头版报道很快就出现在洛杉矶时报,华盛顿邮报和纽约时报。
随后的救援任务被废弃,但大洋矿产公司,由Lockheed Martin为首的财团已经发展采矿技术技术,在接下来的几年围绕克拉里昂顿区、东部太平洋350万平方英里大片地区,驾驶Hughes Glomar Explorer做深海开采实验。
“中情局建造了海洋实际工作的开采设备,”Wiltshire说。 “海洋矿产公司继续开采锰结核,80年代初得到了一大堆。”该探险吸引了对海底的财富的关注,其他一些政府机构和私营公司开始赞助自己的深海挖掘工作。
自1960年代以来,矿业公司都被吸引到锰结核上主要是因为镍,铜和钴。但一路走来,地质学家了解到,岩石中还含有稀土氧化物,尤其是非常罕见的和昂贵的。 “世界上所有的大型陆上沉积的几乎完全轻稀土,”海洋和美国地质调查局矿产专家吉姆·海恩告诉Gizmodo,“深海沉积物有更高比例的重稀土。这是关键的区别。“
乍一看,锰结核稀土浓度约0.1个百分点,似乎商业可行性太低了。但据深海矿业公司Nautilus矿业公司的首席执行官迈克·约翰斯顿说,稀土可以和其他有价值的矿石一起共同提取。
“这些岩石实际上是已经湿透了的一堆其他金属的锰海绵,”约翰斯顿告诉Gizmodo的。 “要提取其他金属时,你必须打破关联,通过化学或高热的方法。一旦你做到了这一点,理论上可以真真提取包括稀土的每个不同的金属。”
如今,全球稀土行业一年生产10万吨多点的金属。仅在克拉里昂顿区,就有锰结核锁定得大约1500万吨稀土氧化物。
现在的问题不在于海底是否有稀土,在于我们能否在一定程度上使他们得到商业意识。
自AZORIAN项目启动深海采矿业已经40年了。我们不仅发现了锰结核这个潜在的财富,也有其他诱人的资源,包括由海底火山、和深海铁锰结壳、其中也包含稀土形成的硫化物矿床。
但截至目前,没有一个公司已经开始海底矿产商业开采。
开放的海洋不再是狂野的西部。自Hughes Glomar Explorer的第一个起航的几十年里,联合国支持的法律海洋法公约颁布是为了规范在公海的工业。其结果是,一个称为国际海底管理局(ISA)负责划定深海采矿区,在国际水域少量发放许可证。
迄今为止,已有十几家企业均获得勘探许可证勘探克拉里昂顿区的锰结核前景,但没人有实际的采矿许可证,没有。首先,ISA正准备规章,以防止生态狗屎出现,当人们试图把手伸向地球原材料的新板块时,生态问题通常随之而来。
事实上,许多生态学家们对未来感到彻头彻尾的恐惧,这些逐利的企业为了珍贵的金属刮、挖、砍脆弱的海底生态系统。 “你在谈论你采矿的区域遭到100%的生态破坏,”Wiltshire说。 “因为这些沉积只是薄薄的一层,而你挖掘了很大的面积”。
我们认为深海是寒冷,多水的蛮荒之地,但海底富含锰结核及其他金属,而且到处是鱼类和海洋无脊椎动物。这些生物往往被高度专业化、受限于地理条件、并且完全不习惯被打扰。正如海洋生物学家克雷格-史密斯发表在2013年保护规划文件指出,要恢复采矿后的破化,可能需要在克拉里昂顿区住几千到几百万年。
史密斯和其他人提出的问题促使ISA开拓出大约55万英里长期养护的广袤区域。但是,保护水域远远不及海底可能受到的海洋采矿的影响。踢了泥沙,营养物,和甚至有毒金属,采矿可能降低海洋开放的广大地区的水质,影响上层鱼类和海洋哺乳动物。
对于未来的矿工来讲,环境问题比深海采矿牵扯的问题更大:整个事情是一个巨大的金融风险。
即使浅海开采技术起飞——Nautilus Minerals希望在2018能够首先挖掘到海底硫化物矿床——我们收集锰结核的能力仍然有限。虽然一些公司已经试制并测试锰结核收集工具,但我们还没有能够牵引几千吨岩石到15000英尺以上水面的生产规模的采矿系统。 “在我看来,没有人真正回答了他们如何将收获这种材料的问题,”桑塞说。
任何希望做到成功的公司首先需要大量投资于研发,并预期找到结节最集中的地区。并根据ISA严格的环保法规制度,除此之外,公司可能在很长一段时间看不到投资回报。
尽管如此,许多专家认为,深海采矿业的发展是必然的。 “这是一个技术挑战,但俄罗斯潜艇在1974年沉没时我们已经开始开发这一设备,”威尔特郡说。 “这是一个环境和投资的耽搁,而非根本的技术原因。”
约翰斯顿同意。 “就在此地,如果我有一个开放的支票簿,我们可以在短短几年内在克拉里昂顿区启动和试采,”他说。 “融资是个大问题。”
四十年前,美国政府投入了数亿做了一个大胆的努力从海洋底部疏通了一块军事技术。而民营企业将采取同样的投入给我们带来我们成长依赖的技术背后的金属?
赌注不像当他们两个超级大国站在核战争边缘的时候一样高。但在将来可能是。有超过70亿人活在这个星球上,并有日益增多的人希望获得所有的技术方式。随着社会需求从化石燃料向清洁能源的转型,静音的交通工具对稀土等稀有金属的需求只会增长。
“在某天结束时,采矿有影响了,”约翰斯顿说。 “但是你必须退后一步看看更大的画面。如果你不从海洋生产这些金属,你将限制自己在地球的三分之一。有了正确的管理结构,我们应该能够为人类的利益和整个星球做这样的事情。”
英文链接:http://gizmodo.com/the-future-of-technology-is-hiding-on-the-ocean-floor-1764122967
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