世界上最稀缺的材料竟然是……
在全世界所有的自然资源中，哪一种将会率先“枯竭”？整个社会消耗的资源越多，关于重要的矿石和矿产不断减少的消息就越多。既然如此，似乎完全有理由认为某些资源可能即将枯竭。
(图片来源：Thinkstock) 然而，或许根本就不应该以这样的角度来看待这个问题。自然资源专家表示，现代生活中采用的很多材料根本不会“枯竭”。不幸的是，他们所描绘的短期景象也并不乐观。 我们最不可或缺的设备——例如智能手机、电脑和医疗设备——都要依赖种类多样的基本成分。光是手机里面就包含60至64种元素。“很多金属的使用量都很少，可能只有1毫克甚至更少。”化学家兼德国奥格斯堡大学资源战略主席阿明·雷勒(Armin Reller)说，“但对设备的功能而言却至关重要。” 这其中包括铜、铝和铁，但还有一些不太常见的材料，例如“稀土元素”，日本人称之为“科技的种子”。 平板电脑和智能手机都依赖一种名为稀土金属的材料(图片来源：Science Photo Library) 后一类材料受到各界的密切关注，因为它们是智能手机、混合动力汽车、风力涡轮、电脑和其他材料的关键原料。中国生产了全世界90%的稀土金属，该国表示，其稀土资源将在15至20年内枯竭。类似地，有人认为，倘若需求持续增加，铟矿资源大约仅需10年就会枯竭，铂矿只需15年，银矿只要20年。展望更遥远的未来，还有人认为，铝等其他资源可能会在80年左右的时间内开采完毕。 另有研究显示，按照在地壳中所占的比例以及对人类社会的重要程度来看，铑、金、铂、碲都是最稀有的元素。 但耶鲁大学林业和环境研究学院工业生态中心主任托马斯·格雷德尔(Thomas Graedel)认为，虽然这些数据令人震惊，但实际上，银、铂、铝或其他任何矿产资源都不可能真正枯竭。他表示，我们从未完全耗尽任何自然资源，今后肯定也不会。 供给与需求 事实上，不应该从资源是否枯竭的角度来看待这个问题。首先，根本不可能举出反例。科学家永远不敢肯定地说：“世界上已经没有银矿资源。”因为他们不可能彻底勘探地下的每一个角落。然而，更加实际的原因在于，等到我们真的担心某种矿产资源耗尽时，剩余的资源价格肯定会奇高无比，而厂商借此生产的任何产品都将无法创造利润。 因此，他们肯定已经转向替代资源——即使替代材料的效果不及原有材料。“随着供需关系的变化，价格也会进行调整，人们也会调整自己需要的产品和使用的方式。”美国地质调查局矿产资源项目协调员劳伦斯·梅纳特(Lawrence Meinert)说，“这意味着你永远不会用光所有资源，因为价格过高后就会迫使你停止使用。” 例如，20世纪80年代， 人们停用了冶炼铝矿石时所需的冰晶石，原因是剩余的储量太小，不足以支撑开采费用，因此只能使用人工合成的替代品。 事实上，根本不可能确定世界上最稀缺的究竟是哪种资源。梅纳特表示，在考虑稀缺性时，不应该以X元素或Y矿产在地球上的储量为标准，而是应该考虑这种资源的开采难度和市场的需求状况。因此，稀缺与否的关键在于可用性而不是实际的物理储量，而这种可用性也要受到很多因素的影响。 最快只要再过10年，我们可能就需要为智能手机中使用的铟寻找一种替代品。(图片来源：Science Photo Library) 首先，类似于铟(常见于电脑和智能手机显示屏中)这样的资源是其他采矿作业的副产品。全世界几乎所有的铟都来自锌矿，没有专门的铟矿，因为这种元素的储量很低，单独开采并不实际。 所以，如果锌的需求下滑——例如，由于汽车厂商最近逐步放弃钢板，转用铝制车身——就会对铟造成影响。“大自然存放矿产的地方很随意，从来不会考虑我们是否有足够的电或水来开采这些资源。”格雷德尔说。 在其他情况下，即使有专门针对某种资源的矿井，需求也可能超过供给。德语将某些资源称作Gewürzmetall(香料金属)，因为它们就像肉桂或藏红花这种用量很少的香料一样，在电子设备的生产过程中仅占很小比例，但对于某些功能来说却至关重要。 钯被用作手机里的电容器，在这些设备的成分中仅占0.015%，但手机行业每年对这种稀有金属的使用量约为15吨。由于汽车、珠宝、牙科、医疗和电子行业也会用到钯，所以竞争最终会推高价格，而供给也会发生短缺。 政治同样会产生影响。多数稀土金属供应都源自中国。几年前，中国决定减少这类矿产资源的出口，导致稀土金属以及使用这种稀有金属制成的产品价格上涨。“世界其他地方并非没有稀土金属。”梅纳特说。例如，美国大约占到全球稀土储量的38%，但目前正在开采的只有南加州的一个稀土矿(之前曾经因为中国的竞争而关闭多年)。“从勘探到开采需要经过很长时间。”梅纳特说。 除了设定出口禁运政策的国家外，冲突也会对自然资源的可用性产生影响。例如，刚果民主共和国的战争会影响全世界的钶钽铁矿供应，这是一种用于生产电容的金属矿产。 无法替代 那么，我们是否应该担心矿产资源的减少呢？从历史上看，如果一种资源减少，人类就会找到具有同样效果的替代品。但不幸的是，在当今这个越发复杂的世界中，优秀的替代品已经很难找到。在最近的一项研究中，格雷德尔和他的同事试图为62种金属寻找最佳替代品。 他们发现，其中12种金属在主要用途上都找不到替代品，而这62种金属中没有一种能够找到覆盖全部用途的替代品。“由于我们现在使用的几乎都是一长串材料中效果最好的，所以如果转用替代品，性能有可能会下降——电脑速度会变慢，发动机的效率也会降低，诸如此类。”格雷德尔说。 接下来几年，格雷德尔希望能更好地了解哪种金属可能会很快出现短缺。产品开发团队可以借此思考可能的替代品，并集中精力开发原材料供应更加可靠的设备。 美国多数废旧电子产品都会直接扔进垃圾箱，而没有进行回收利用(图片来源：Science Photo Library) 与此同时，如果消费者能够找到可靠的方式来回收利用二手电子产品，也能起到一定的帮助。2009年，美国公民的废旧电视和电脑回收率仅为25%，手机更是只有8%。 “我们花费了大量的时间和精力开采了金和铂，将其用于电子产品。但实际上却只是用了一次，根本不在乎它们废弃之后的去向。这实在是太可惜了。”格雷德尔说，“回收利用无法解决资源减少的问题，但肯定能起到一定的帮助。” 雷勒表示，倘若全世界都开始全力回收废旧电子产品，并结合新的技术来更加高效地勘探、开采和分享我们所需的资源，那些现代生活中不可或缺的材料就有可能沿用数代。“但这番期待似乎像梦一样飘渺无望。”他承认。 供需平衡的确会对我们产生影响，日常技术的价格和可用性所受的影响尤其明显。所以，尽管没有一种材料稀缺到即将彻底消失的程度，我们仍然应该担心，其中很多资源或许很快就将离我们远去。 请访问 BBC Future 阅读 英文原文。 （责编：友义）