Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta hết khoáng sản?

Nhưng nếu bạn lo lắng về việc cạn kiệt một loại khoáng chất quan trọng đối với ngành công nghiệp, thì bạn có thể dễ thở. Hầu hết các khoáng chất chúng ta sử dụng nhiều đều rất dồi dào. Ví dụ, sắt chiếm khoảng 32% vỏ Trái đất, vì vậy bạn sẽ phải lo lắng về việc tìm một nơi để đứng lâu trước khi lo lắng về việc liệu chúng ta có thể tiếp tục sản xuất thép hay không [nguồn: Sharp ].

Nhưng nếu chúng ta cạn kiệt một khoáng chất - như trong, cạn kiệt nguồn cung cấp của chúng ta - thì có lẽ sẽ không phải vì không còn nó trên Trái đất. Vấn đề là các quy trình được sử dụng để khai thác nó đã trở nên quá đắt, khó hoặc có hại để làm cho việc khai thác trở nên đáng giá. Thậm chí sau đó, khi công nghệ khai thác tiến bộ, các khoáng sản không thể tiếp cận trước đây sẽ trở nên sẵn có và các loại quặng có sản lượng thấp hơn sẽ được xử lý hiệu quả hơn.

Nhưng vẫn còn, chúng ta đang làm việc với cái gì ở đây? Khoáng chất là gì? Nguồn cung cấp cho hành tinh của chúng ta lớn như thế nào?

Khoáng sản là những chất được hình thành tự nhiên dưới lòng đất - hãy nghĩ đến than đá, thạch anh, muối. Giống như mọi thứ khác, chúng được làm bằng các yếu tố, những chất cơ bản không thể bị phân hủy thành những chất đơn giản hơn. Một số khoáng chất là các nguyên tố đơn lẻ, như vàng. Khi chúng ta đánh giá lượng khoáng sản trên thế giới, sẽ phức tạp hơn là có một lượng tài nguyên hữu hạn mà chúng ta đang sử dụng hết theo thời gian. Trữ lượng khoáng sản thế giới liên tục được điều chỉnh dựa trên mức tiêu thụ ước tính và khả năng sản xuất hiện tại. Ví dụ, vào năm 1950, trữ lượng đồng ước tính đạt 100 triệu tấn. Trong vòng 50 năm tới, các nhà sản xuất đồng trên thế giới đã khai thác 339 triệu tấn - theo tiêu chuẩn năm 1950, chúng ta đáng lẽ đã cạn kiệt đồng gấp ba lần. Đối với hầu hết các loại khoáng sản, nguồn cung đã thực sự tăng lên trong thế kỷ 20 mặc dù chúng ta đang sử dụng chúng nhanh hơn bao giờ hết [nguồn: Blackman ]

Vì vậy, không chắc Trái đất sẽ hết khoáng chất. Nhưng liệu con người có bao giờ gặp phải tình trạng thiếu khoáng chất? Chắc chắn rồi.

Theo một nghĩa nào đó, chúng ta luôn phải đối mặt với tình trạng thiếu khoáng chất. Sự thiếu hụt và sản lượng giảm kích thích các mỏ mới, cải tiến công nghệ mới và tiêu chuẩn thấp hơn cho những gì được coi là quặng chất lượng cao. Chúng tôi cũng đang sử dụng nhiều loại khoáng chất hơn. Hơn 60 phần tử khác nhau có thể được sử dụng để xây dựng một chip máy tính duy nhất [nguồn: Graedel ]. Rất nhiều trong số này là những khoáng chất chưa từng được ứng dụng công nghiệp cho đến 20 hoặc 30 năm trước, và chúng được sản xuất với số lượng nhỏ đến mức dễ gặp rủi ro về nguồn cung hơn nhiều.

Và trước đây chúng ta đã cạn kiệt một loại khoáng sản. Cryolite, từng là một phần của quá trình sản xuất nhôm, không còn nữa. Greenland có các mỏ cryolit cuối cùng đủ giàu để làm cho việc khai thác trở nên đáng giá, nhưng mỏ này đã đóng cửa vào những năm 1980 khi các kỹ thuật xử lý mới cho phép chúng ta tạo ra nhôm mà không có nó. Tuy nhiên, ngay cả khi bạn không thể mua được cryolite trên thị trường, các tĩnh mạch nhỏ vẫn tồn tại ở các điểm trên khắp thế giới. Việc mở một mỏ đắt tiền để khai thác một loại khoáng chất không ai cần chỉ là không có ý nghĩa - nó sẽ giống như việc xây dựng một nhà máy chỉ sản xuất đầu phát LaserDisc và các bộ phận điện báo.

Tuy nhiên, chúng tôi sẽ không thể dựa vào công nghệ để thay thế bất kỳ loại khoáng chất cũ nào. Một nghiên cứu của Đại học Yale năm 2013 cho thấy không có sản phẩm thay thế tiềm năng nào cho các ứng dụng chính của một tá kim loại quan trọng trong sản xuất. Một số đủ dồi dào để chúng ta không phải lo lắng về việc hết sớm. Ví dụ, 90% mangan được sử dụng để sản xuất thép. Nó không thể thay thế được và việc cạn kiệt nó sẽ cản trở sản xuất thép thế giới - nhưng mangan cũng là nguyên tố phổ biến thứ 12 trên Trái đất và trữ lượng quặng trên thế giới ước tính khoảng 380 triệu tấn [nguồn: Corathers ]. Chì là một khoáng chất không thể thay thế khác, được sử dụng trong nhiều loại hàng hóa như pin ô tô và ống nội tạng. Nhưng với 90 triệu tấn dự trữ trên toàn thế giới, chúng tôi không thể sử dụng hết được [nguồn: Statista ].

Các khoáng chất khác khó chiết xuất hơn và phải đối mặt với nhu cầu lớn hơn có thể khiến các nhà sản xuất đau đầu hơn. Lấy các nguyên tố đất hiếm như terbi, dysprosi và neodymi. Đừng để nhãn đánh lừa bạn: Chúng không khó tìm. Nhưng cũng như với cryolite, không có nhiều khoản tiền gửi đủ phong phú để khai thác có lãi. Trong khi đó, nhu cầu tăng lên khi chúng được sử dụng trong nhiều sản phẩm đã trở nên không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta (iPhone, chip máy tính) cũng như trong các nam châm cực mạnh cho nhiều công nghệ mới thân thiện với môi trường (tuabin gió, ô tô điện ).

Tất nhiên, điều này đặt ra một vấn đề. Việc khai thác các nguyên tố đất hiếm được sử dụng trong công nghệ "xanh" là vô cùng bẩn thỉu. Các khoáng chất phóng xạ như uranium và thorium tập trung trong đá thải và bùn thải được tạo ra trong quá trình khai thác. Sau đó, chế biến các khoáng chất đất hiếm gây ra thiệt hại nghiêm trọng hơn cho đất [nguồn: EPA ]. Kể từ những năm 1980, hầu hết thế giới đã bằng lòng để Trung Quốc đảm nhận 95% việc khai thác đất hiếm. Các quy định của Trung Quốc đủ lỏng lẻo để có thể sản xuất các nguyên tố đất hiếm với giá rẻ mà không phải đối mặt với nhiều phản đối kịch liệt về tác động môi trường [nguồn: Plumer ].

Với lý do tiêu thụ nội địa tăng, một lần vào năm 2010, Trung Quốc đã quyết định cắt giảm 40% xuất khẩu khoáng sản đất hiếm, khiến giá cả tăng mạnh. Nhưng thị trường đã điều chỉnh để chống lại động thái này. Các công ty ở Nhật Bản bắt đầu cố gắng giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu đất hiếm bằng cách tìm ra các phương pháp sản xuất thay thế. Panasonic và Honda đã tìm ra cách tái chế neodymium từ các thiết bị điện tử và pin ô tô bị bỏ đi [nguồn: Plumer ].

Không thiếu khoáng chất trên Trái đất. Nguồn cung cấp có sẵn để sử dụng cho con người phụ thuộc vào mong muốn của chúng ta về nguyên liệu so với việc chúng ta sẵn sàng chấp nhận những hậu quả môi trường khi chiết xuất chúng. Ở Mỹ, có những dấu hiệu cho thấy con lắc đang quay trở lại sản xuất. Ví dụ, kể từ khi Trung Quốc áp đặt các hạn chế xuất khẩu của họ, Mountain Pass - một mỏ ở California, một trong những nhà sản xuất đất hiếm hàng đầu trước khi Trung Quốc tràn ngập thị trường nhưng đóng cửa vào năm 2002 - đã mở cửa trở lại. Việc dọn dẹp đang diễn ra từ vụ rò rỉ bể chứa năm 1998 làm tràn hàng trăm nghìn gallon nước bị nhiễm chất thải phóng xạ vào Hồ Ivanpah gần đó [nguồn: Margonelli ]. Mỏ mở cửa trở lại vào năm 2012.

Những bài viết liên quan