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深度深海采矿脆弱生态里的资源转型 [复制链接]

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钱伯彦编辑

陈升龙

“名声、财富、权力……去吧!一切都在那里!这一句话让全世界的人们,趋之若鹜地奔向大海。”

这不仅是伴随一代人成长的《海贼王》经典开场幕,更是现实世界的真实写照。

从潮汐能到海上风电场、从渔业资源到海上油气资源,对大陆架和中浅海资源的开发利用支撑着越来越多的行业蓬勃发展,但是大自然的馈赠却依然不止于此。近年来,人类又将目光锁在了地球最后的边疆——深海海底的矿产资源。

为了避免在主权并不明确的国际公海上出现无法可依、过度开采的“大海贼时代”,管理国际海底区域及其资源的国际海底管理局(InternationalSeabedAuthority,下称ISA)目前正在总部牙买加金斯顿召开为期近一个月的理事会会议,以期在各成员国之间达成共识,并计划在未来一年内敲定首份“深海开采行为准则”草案。

ISA依照《联合国海洋法公约》成立,目前拥有个国家和地区组织成员。7月4日,ISA理事会会议的第一部分落幕,尽管发表了保护海洋的共同声明,但并未提及任何有关开采管理、国际各国间转移支付等敏感问题。而理事会会议的第二部分将于7月26日正式收官。至于各成员国在此期限之内能否达成共识,目前仍不容乐观。

下一个资源宝藏

各国难以达成一致的症结来自丰富海底资源带来的巨大利益。

尽管目前各国的深海开采仍处于探索阶段,但是在面积达3.6亿平方公里的广阔深海区域(水深超过米)中,人们已经发现了包括铜、锌、锰、钴甚至是稀土在内的众多高价值金属矿物。这些资源对于智能手机、笔记本电脑、太阳能电池板、风力涡轮机和电动车至关重要。

这些矿物之中,多金属结核、富钴铁锰结壳以及多金属硫化物(又称海底块状硫化物)三种矿产资源最具有开采价值。

深海中最具开发价值的三种矿产资源。图源:Martimeexecutive

深海三种矿物资源的在大洋底部的分布区间。图源:世界银行

年3与15日,青岛,蛟龙号取回来的锰结核。图源:视觉中国其中,土豆大小的多金属结核形成并悬浮于水深达至米的深海平原淤泥之中。美国地质调查局的一份报告表明,这些结核除了含有28%的锰、1.3%的镍、0.2%的钴、0.06%的钼之外,还蕴藏着铂、碲、铋等总丰度约0.08%的稀土元素。

在能源转型愈发重要的今天,作为动力电池正极材料的钴、光伏发电的碲以及用于核反应堆的铅铋冷却剂的铋都是新兴技术必不可少的原材料。

如同多金属结核一样,生长在水深达米的海山基岩上、厚度仅为数厘米的富钴铁锰结壳也因为更丰富的钴元素含量(丰度高达1.7%)引起了工业界的浓厚兴趣。而在深海热液喷口形成的多金属硫化物除了铜、锌、铁之外,更是含有金、银等贵金属。

除了丰富的资源储量之外,陆上矿产资源开采成本的不断高企也使得深海采矿变得越来越有利可图。

以钴为例,目前世界上近一半的钴矿位于极度贫困的刚果(金)。而在当地经营两大钴矿的全球第一大商品交易商瑞士嘉能可长久以来一直受到外界对于公司贿赂腐败官员、非法雇佣童工、大肆破坏当地环境等激烈批评。6月27日造成41名非法矿工遇难的事故更是将整个钴开采行业推上风口浪尖。

现有的深海挖矿技术几乎不涉及陆地作业:十吨级的巨型设备在海底挖掘,长长的管道将矿藏输送到船上处理,再将废料泵回海中。过程中既不需要挖掘矿坑,也无需担忧废石问题,前期耗资巨大的道路建设和运输系统成本同样几乎可以忽略不计。此外,对于矿产公司而言,在陆地上令人困扰的原住民和当地政府阻力问题在深海也自然迎刃而解。

据估计,仅凭目前已知的深海多金属结核矿每年就能带来约20亿美元的收入,其中丰度最高的锰每年价值约9.5亿美元,镍、铜、钴的价值则分别为7.59亿、2.59亿及1.18亿美元。

到广阔的海底去

在潜在丰厚回报的诱惑下,业界的确早已开始行动了。

根据年签订的《联合国海洋法公约》-条规定,沿海国家对于超出海里专属经济区(EEZ)的海域既无专有权、也没有管辖权,这些地区被定义为全人类的共同遗产。而负责管辖的唯一机构正是国际海底管理局ISA,任何希望从事深海采矿的国家或企业都需向ISA申请勘探或开采许可。

虽然ISA已经明确表示在年7月各国达成深海开采行为准则之前,不会颁发任何一张开采许可,但是这并不影响各国对于深海勘探的热情。

截至目前,ISA已经批准了29份有效期为15年的勘探许可,而这个数字在年仅为6。这些许可证涉及多金属结核、富钴铁锰结壳和多金属硫化物全部三种矿产,总面积达余万平方公里的勘探区域更是覆盖了除北冰洋之外的所有大洋,包括中国、法国、德国、印度、日本、俄罗斯在内的各个大国都有所斩获。

这些勘探区域中的明星区块无疑是位于北太平洋的克拉里昂-克利珀顿区域(CCZ),目前众多关于深海矿产的研究都出自于该块面积达美国国土面积四分之三的勘探区域。此外,纳米比亚外海以及红海海域的勘探也是当前的热点区域。

三种深海矿物资源的分布图,其中CCZ区域最具有潜力。图源:Frontiers尽管目前公海海底的矿产资源仍在很大程度上受到ISA的保护,但是部分国家及企业已经在不受ISA约束的专属经济区内开始了开采演练。

此前据《日本经济新闻》报道,日本已于1月7日正式开启了冲绳及南鸟岛海域的深海稀土矿的勘探,并计划于年开始开采。早在年,日本石油、天然气和金属国家公司就在日本列岛周围海域进行了大规模勘探,并于年发现六处大型矿床。

而比日本人更进一步的则是深海采矿领域的先行者:加拿大鹦鹉螺矿业公司(NautilusMinerals)。

位于俾斯麦海的索尔瓦拉1号项目有望成全球首个深海矿场。图源:solwaramining该公司多年前就与巴布亚新几内亚政府达成协议,并获得位于太平洋西部俾斯麦海海底多块区域的开采许可。其中的索尔瓦拉1号项目更是因为涉及一个高纯度的铜-金矿床而受到了广泛

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