中國儲能網(wǎng)訊：隨著全球人口激增以及新興國家數(shù)以百萬計的消費(fèi)者崇尚西方式的生活，人們對稀有金屬的需求直線上升。此外，得益于科技進(jìn)步，可被利用的金屬種類也比以往更多。因此，過去10年中，人們對金屬短缺和資源耗竭的恐懼再一次涌現(xiàn)。
人們關(guān)注的焦點集中在稀有金屬的供給，例如銦、鋰、稀土元素、碲及鍺，這些稀有金屬對數(shù)字技術(shù)、低碳能源技術(shù)、太陽能光電板和電動汽車的發(fā)展至關(guān)重要。
2009年，中國政府為了滿足快速發(fā)展的國內(nèi)制造業(yè)需求而減少了稀土元素的出口。此后，對稀有金屬供給的擔(dān)憂在全球范圍內(nèi)成為一個揮之不去的陰影。
《自然》雜志在一篇評論文章中指出，地緣政治風(fēng)險（例如亞洲的領(lǐng)土糾紛）以及社會經(jīng)濟(jì)風(fēng)險（例如南部非洲的勞資糾紛）有可能中斷稀有金屬的供給，因為可用于高新技術(shù)的稀有金屬的產(chǎn)地非常有限。商業(yè)風(fēng)險也在其中扮演著重要角色。投資稀有金屬要承受很大風(fēng)險，因為從中獲利很難。此外，與鐵、銅、鋁的市場相比，稀有金屬的市場很小，非常復(fù)雜且很不穩(wěn)定。
《自然》雜志指出，要想確保稀有金屬對未來科技的穩(wěn)定供應(yīng)，離不開科學(xué)界、工商業(yè)界和政界的共同合作。目前，有許多受政府委托的評測報告出爐，這些報告雖然指出了關(guān)鍵問題，但卻充斥著大量枯燥乏味的論證，例如某一種金屬為何是重要的，因此都不足為恃。此外，這些報告所提供的解決方法往往都是泛泛而談，沒有實用價值。
《自然》雜志認(rèn)為，之所以如此，是因為這些報告指出，稀有金屬的供給安全問題基本可以通過回收利用來解決，正如英國和歐洲大陸所做的那樣。盡管回收利用這一方法能夠?qū)S持常見工業(yè)金屬材料的供應(yīng)起到重要作用，但當(dāng)涉及到可用于科技的稀有金屬材料時，情況卻更加復(fù)雜，一些稀有金屬很難或者根本無法回收。
為了滿足日益增長的需求以及為已經(jīng)枯竭的金屬資源尋找替代品，目前需要更多第一手科研資料，并更加深入地了解形成稀有金屬的地質(zhì)變化過程。此外，為了提高資源使用效率，避免在無意中對環(huán)境造成影響，應(yīng)當(dāng)對每一種稀有金屬設(shè)立從開采到終端客戶全程可追溯系統(tǒng)。
稀缺資源
對可用于科學(xué)技術(shù)的稀有金屬的需求在過去40年間呈爆炸式增長，其中鎵、稀土元素、鉑類金屬和銦全球累積產(chǎn)量的80%來自于上世紀(jì)80年代之后，并且在可預(yù)見的未來，還將保持增長。
《自然》雜志稱，大多數(shù)可用于科學(xué)技術(shù)的稀有金屬埋藏在少數(shù)幾個地區(qū)。例如，2011年，全球72%的鈷產(chǎn)量來自剛果民主共和國，57%的銦產(chǎn)量來自中國。而且這些稀有金屬的產(chǎn)量還很低。2011年，全球的鎢產(chǎn)量總計只有7.29萬噸。相比之下，鋁產(chǎn)量有4520萬噸，鐵產(chǎn)量更是達(dá)到15億噸。
隨著消耗量開始超過當(dāng)前探明儲量，一些研究報告推斷，可用于科學(xué)技術(shù)的稀有金屬將不可避免地面臨短缺和枯竭的命運(yùn)。然而這些悲觀推測沒有以動態(tài)發(fā)展的眼光看待稀有金屬的地質(zhì)儲量。隨著金屬價格的上升，較低品位礦石的價格將會下降，這會提高低品位礦石的經(jīng)濟(jì)性并降低其提取難度，樂于投資的人也會隨之增多。此外，在價格壓力和科技進(jìn)步的雙重作用下，全球大多數(shù)種類金屬的儲量在過去50年里穩(wěn)中有升。
就在不久之前，可用于科學(xué)技術(shù)的稀有金屬還不具有很高的經(jīng)濟(jì)價值，因此人們勘探的熱情并不高。這導(dǎo)致人們對稀有金屬的全球分布及其自然生成過程并不了解。
隨著對稀有金屬了解的深入，人們將能重新評估老采礦區(qū)的開采價值并開發(fā)新礦。例如，英格蘭西南部的老舊礦區(qū)或許能夠確保鎢的供應(yīng)；瑞典也于2009年在NorraKarr地區(qū)發(fā)現(xiàn)了含有重稀土元素的沉淀物。但是，公眾對開發(fā)新礦持反對態(tài)度，發(fā)達(dá)國家尤甚，因為人們習(xí)慣了炫耀性消費(fèi)，不愿意接受替代品，這將是一個嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
僅靠回收還不夠
《自然》雜志認(rèn)為，從廢棄商品中提取的二級金屬是金屬資源的重要補(bǔ)充，但它卻無法跟上日益增長的需求的步伐，而且面臨著技術(shù)瓶頸。
從移動手機(jī)到機(jī)動車，可用于科學(xué)技術(shù)的金屬已得到了廣泛應(yīng)用。多達(dá)60種稀有金屬元素被應(yīng)用于微處理器和電路板的制造中，這些金屬元素的使用量很少，并且通常與其他人造元素混合使用。
判斷一種金屬是否可替代取決于它本身的價值濃縮性以及是否易與其他元素相混合。貴重金屬，例如鉑族金屬和黃金是回收電路板時的重點元素。與此同時，價值較低的銅、銻和銦也可以經(jīng)過同一個過程完成回收。但有些金屬例如鉭、鎵、鍺及稀土元素已經(jīng)氧化，徹底地成為冶煉殘渣。
只有當(dāng)被回收的金屬本身的濃縮性很高時，回收再利用才能獲得最大經(jīng)濟(jì)價值，例如生產(chǎn)廢料。譬如，平板顯示器中70%的銦可以從廢料中回收。
要想打破瓶頸并提升效率，必須探測可用于科學(xué)技術(shù)的金屬的總儲量，深入了解這些金屬的整個流轉(zhuǎn)過程——從開采到濃縮，從萃取到冶煉，從生產(chǎn)到使用，從再利用到回收，最終到徹底棄置。例如，將改進(jìn)后的回收再利用技術(shù)應(yīng)用于鎢礦中可以提升鎢的儲量。
理論上講，汽車催化劑中超過90%的鉑族金屬可以被回收再利用。而實際上，從歐洲報廢汽車中提取的鉑族金屬比例只有50%~60%，因為很多車輛在回收以前已經(jīng)以二手車的身份被賣到許多缺乏回收利用技術(shù)的國家。
此外，金屬的流動性分析則可以為判斷哪種回收方式最有效率提供依據(jù)。例如，英國一家廢品管理公司于2011年提出，從馬路上遺留的金屬屑中回收鉑族金屬，但是從廢棄的催化轉(zhuǎn)換器中回收鉑族金屬要比前者有效率得多，因為鉑族金屬在汽車催化劑中所占比重為0.2%，而金屬屑中的比重還不到百萬分之一。
突破回收技術(shù)瓶頸的目的在于提高人們的積極性，例如關(guān)于原材料的歐洲創(chuàng)新伙伴計劃（EIP），這場由歐洲國家廣泛參與的行動旨在確保區(qū)域內(nèi)原材料的穩(wěn)定供應(yīng)。
然而，掌握關(guān)鍵金屬的流轉(zhuǎn)仍是一項嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因為這些金屬的產(chǎn)量很低，其提取、生產(chǎn)及回收過程牢牢掌握在少數(shù)組織手中。此外，出于保護(hù)商業(yè)機(jī)密的需要，相關(guān)數(shù)據(jù)和合同不易查找。
單一系統(tǒng)
《自然》雜志指出，在過去5年中，人們對可用于科學(xué)技術(shù)的金屬的供應(yīng)安全倍感憂慮，而一些決策者視回收利用為靈丹妙藥，過于盲目樂觀。因此，學(xué)界亟須更全面地分析供給安全問題。
一級資源和二級資源必須置于統(tǒng)一的框架下進(jìn)行全面研究，對此，基礎(chǔ)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)至關(guān)重要。此外，生產(chǎn)商、加工商、消費(fèi)者及回收者需要傾聽彼此的意見。而決策者則必須評估可用于科學(xué)技術(shù)的金屬是如何使用和合成的，還必須掌握前者會對回收利用的經(jīng)濟(jì)可行性和環(huán)境可行性造成何種影響。
確保金屬供應(yīng)穩(wěn)定所帶來的好處顯而易見。提升使用效率，降低提取和制造過程中的環(huán)境成本迫在眉睫，這也為工商業(yè)界和研究者帶來一個千載難逢的機(jī)遇。
