日本跻身稀土大国 专家称挖起来没那么容易
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发现海底“储藏着超过1600万吨的稀土资源,可供全世界使用几百年”的新闻让日本人兴奋,但要从数千米深的水下稀泥中分离稀土矿物的成本很高,挖起来没那么容易。
2018年4月,日媒称,由日本早稻田大学讲师高谷雄太郎和东京大学教授加藤泰浩等人组成的研究团队宣布,在位于日本最东端的南鸟岛(属于东京都)周边海底,储藏着超过1600万吨的稀土资源,可供全世界使用几百年。这是首次探明详细的资源储量。研究团队还找到了高效回收稀土的技术,将探讨与日本政府和民间企业合作进行开采。
日媒称,稀土被用于混合动力汽车、电动汽车、风力发电机的强磁铁制造以及发光二极管(LED)的荧光材料制造等尖端技术领域。但是,对中国稀土的依赖程度过高被视为一个问题。如果能将沉睡在日本专属经济区内的资源开采出来,那么日本就有可能改变资源小国的境况。
报道称,研究团队在南鸟岛以南约2500平方公里的海域内,采集了25处海底样本进行分析。研究结果显示,在那里蕴藏的稀土中,用于制造混合動力汽车磁铁的镝可供全世界使用730年,用于制造激光器的钇可供全世界使用780年。
据报道,研究团队还开发出了高效回收稀土的技术。东京大学的加藤教授强调说:“通过大幅提高经济效益,实现稀土资源开发已经进入视野。”
加藤等人早先在南鸟岛周边发现了很可能含有大量稀土的泥土,并在2014年与三井海洋开发公司、丰田汽车公司等一起成立了“稀土泥开发推进联盟”。
此次研究成果于2018年4月10日刊发于英国科学杂志《科学报告》网站。
另据美国《华尔街日报》网站报道,一项新研究称,日本发现可使用数百年的稀土金属。这项研究反映出东京对于中国垄断这种用于电池和电动汽车的金属感到担忧。
报道称,这一储备是在靠近南鸟岛的太平洋海底发现的。该岛位于东京东南方向约1850公里。开采成本可能很高,但资源匮乏的日本正在推动研究,希望加大对新技术和武器系统的控制。
据报道,根据英国自然出版集团《科学报告》杂志网站本周发表的一项研究,这座岛屿附近约2500平方公里的海底蕴藏着超过1600万吨稀土氧化物,估计包括可供全球使用780年的钇、620年的铕、420年的铽和730年的镝。
报道称,随着中国自身消费的增加,美国能源部和欧盟发布了稀土短缺的警告。
美国稀有金属研究咨询公司创始人杰克·利夫顿说:“对日本来说,这是一个改变游戏规则的事情。开发这种资源的竞赛已经开始。”
领导上述研究的早稻田大学讲师高谷雄太郎说:“鉴于中国控制着稀土价格,我们获得自己的资源来源很重要。”
据报道,然而,将稀土金属从海底淤泥中分离出来代价高昂。高谷说,必须开展更多研究,找到持续将稀土提炼出来的方法。研究人员称,一个日本财团——包括政府支持的实体、丰田汽车公司等企业以及研究机构——希望在未来5年内开展一项可行性测试。
报道称,许多国家都发现了大量稀土储备,但中国基本控制着这一领域,因为它还拥有将这些矿物加工成工业材料的企业。
高谷及其团队表示,他们发现可以利用旋液分离器降低处理海底淤泥的成本。这种设备通过旋转淤泥分离出稀土金属含量更高的磷酸钙颗粒。
记者采访了解到,目前海底稀土资源开采技术上已然可行,但面临的最大问题就是深海开采成本。不同于陆地的开挖,深海开采需要专门的开采设备和运输存储设备,还需要相对稳定的地质环境,而且容易受到海况和气候等大环境的制约。
此外,人类对深海海底稀土的分布规律和赋存状态认知条件也限制了这种大规模的开采。据了解,相对于陆地开采,海洋开采,尤其是国际海域的海底资源开采,还有着比较复杂的国际规则制约,从探测开始到落实具体开采行动,需要相当长的周期才能实现。
“日本此次宣布发现的海底稀土资源虽然在自己的专属经济区内,开采可不受国际规则制约,但资源所在海域平均水深5000米左右,短期无法开采利用。”采访中,有不愿意透露姓名的专家分析说,海底地质结构复杂,海况复杂,开采难度极大,以现有技术能力,即便能够进行采矿,开采成本也很高。此外,海底采矿还存在着不可忽视的污染问题。稀土中所含的重金属或有害元素一旦混入水体中会严重影响生态环境,还会给渔业和海洋环境带来灾难。
中科院大连化学物理研究所李灿院士认为,此次新发现稀土资源,对日本稀土材料基础研究将起到积极的助推,“要从数千米深的水下稀泥中分离稀土矿物的成本很高,日本的深海开采技术仍有待进一步提升。日本仍然离不开对中国稀土资源的依赖。”
◎来源|综合自日经中文网、凤凰科学
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