世界銀行研究認(rèn)為，稀土金屬供應(yīng)的多寡可能將決定清潔能源技術(shù)的發(fā)展速度

中國工業(yè)固廢網(wǎng)訊  未來世界可能是低碳的，但可能不會是低金屬的。這是世界銀行最近的一項(xiàng)研究得出的結(jié)論。該研究分析了清潔可再生能源技術(shù)進(jìn)步對世界各地特定礦物和稀土金屬的需求變化。該報(bào)告試圖填補(bǔ)以前研究領(lǐng)域?qū)夂蜃兓腿蜃兣榫胺治鲋械目瞻祝姓J(rèn)“通常人們很少留意實(shí)現(xiàn)低、零碳未來對所需的金屬需求的影響”。世界銀行發(fā)現(xiàn)，發(fā)展清潔能源技術(shù)以達(dá)到《巴黎氣候協(xié)定》要求的水平，可能需要大量稀土金屬和其他原材料。

世界銀行能源與提取實(shí)踐小組負(fù)責(zé)人Riccardo Puliti表示：“作為向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的一部分，我們已經(jīng)看到可再生能源技術(shù)的廣泛使用，現(xiàn)在可再生能源占全球能源消耗的17%左右。他樂觀地認(rèn)為，這一趨勢將會持續(xù)下去。然而，由于對清潔能源的使用程度尚未達(dá)到協(xié)議要求的水平，目前尚不清楚全球轉(zhuǎn)型的代價有多大。

為了搞清楚這個問題，世界銀行展開了一項(xiàng)到2050年的商品需求預(yù)測。這些預(yù)測試圖估計(jì)風(fēng)能、太陽能和能源儲存電池的技術(shù)改進(jìn)將如何使可再生能源在不久的將來更有吸引力。同時，研究認(rèn)識到，稀土金屬供應(yīng)的多寡可能將決定清潔能源技術(shù)的發(fā)展速度。

該研究對十幾種不同的金屬進(jìn)行了預(yù)測，范圍從相對常見的鐵、鋼和鋁，到較為稀少的銦、鉬和鋰。所有這些都是用于建造太陽能光伏、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及儲能電池的原料。

世界銀行認(rèn)為可替代能源技術(shù)的進(jìn)步以及對稀土金屬的增量需求，對資源豐富的發(fā)展中國家來說，可能是個發(fā)展經(jīng)濟(jì)的良機(jī)。

Puliti指出：“通過更好的規(guī)劃，資源豐富的國家可以抓住資源需求增長的機(jī)遇，來促進(jìn)本國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。“有資源和技術(shù)實(shí)力提供清潔能源技術(shù)所需的礦物和金屬的國家，如果能以可持續(xù)的方式發(fā)展礦產(chǎn)行業(yè)，將迎來絕無僅有的經(jīng)濟(jì)發(fā)展機(jī)遇。”

通過分析清潔能源生產(chǎn)所需的各種礦物和金屬，發(fā)現(xiàn)世界各國對中國掌控稀土金屬生產(chǎn)的擔(dān)憂并不普遍。目前，中國的確在用于生產(chǎn)電池、太陽能電池板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)所需的許多原材料中占據(jù)支配地位。但是，中國的自然資源中并不盛產(chǎn)所有必要的原料，例如催化轉(zhuǎn)換器中所需的鉑和鈀，中國就生產(chǎn)的很少。

雖然該研究認(rèn)識到中國在稀土金屬供應(yīng)方面具有“全球統(tǒng)治地位”，但也指出，替代能源技術(shù)的進(jìn)步將為全球各個地區(qū)，特別是南美洲和中美洲地區(qū)的其他礦物開采創(chuàng)造全球機(jī)會。這部分反映了市場對稀土金屬在世界范圍內(nèi)的分布知之甚少。大多數(shù)發(fā)展中國家并沒有進(jìn)行必要的地質(zhì)勘探來發(fā)現(xiàn)這些金屬，因?yàn)檫@些金屬常常與其他原料伴生在一起。

“值得注意的是，除中國、巴西、印度和馬來西亞外，沒有任何發(fā)展中國家地區(qū)可獲得有記錄的稀土金屬生產(chǎn)、儲備或資源數(shù)據(jù)資料。報(bào)告發(fā)現(xiàn)，雖然這些關(guān)鍵金屬在這些地區(qū)都可以找到，但是他們并沒有努力去準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)其存在”。

當(dāng)然，我們?nèi)詫е鴳岩删駚韺Υ@些預(yù)測。雖然這項(xiàng)研究為今后急劇減少碳排放所需的技術(shù)發(fā)展路徑提供了幾種不同的可能性，但研究人員承認(rèn)，實(shí)現(xiàn)2050年目標(biāo)仍然依賴于能量傳輸和儲能技術(shù)的重大變化。實(shí)現(xiàn)《巴黎氣候協(xié)定》的目標(biāo)將需要幾乎不可預(yù)見的技術(shù)進(jìn)步水平。

研究人員指出，“很明顯，本世紀(jì)以來，滿足不超過2℃（并盡最大努力達(dá)到1.5℃）的巴黎氣候目標(biāo)，將需要一個激進(jìn)的（即根本的）重組的能源供應(yīng)和傳輸系統(tǒng)”，同時，即使這些相對較小的改變也將以消耗大量的原料成本為代價。

“此外，據(jù)報(bào)道，建立清潔能源（風(fēng)能、太陽能、H2和電力系統(tǒng)）傳輸技術(shù)實(shí)際上比目前傳統(tǒng)的基于化石燃料的能源供應(yīng)系統(tǒng)更為重要”。

在這方面，報(bào)告承認(rèn)了企圖達(dá)到《巴黎氣候協(xié)定》規(guī)定的崇高目標(biāo)，各國將面臨的困境。不但要推翻今天的技術(shù)預(yù)測，而且對某些所需金屬的需求將大幅增加。世界銀行估計(jì)，鋰的需求將暴漲1 480%，銦的需求也將大增146%。

如果需求達(dá)到這個水平，那么所需材料的價格無疑會變得令人望而卻步。相關(guān)細(xì)節(jié)暫不在本次分析范圍之列。

報(bào)告還受到預(yù)測三十年后技術(shù)難度的制約。今天，我們最好的預(yù)測是假設(shè)可以將風(fēng)能和太陽能進(jìn)行組合，使用新的電池技術(shù)來儲存能量供將來使用。然而，在未來幾十年里，新的研究可能會將清潔能源技術(shù)轉(zhuǎn)向哪些意想不到的方向？在綠色清潔能源領(lǐng)域，這些仍是未知數(shù)。

注：本文所指“稀土金屬”與稀土、稀有金屬、稀土元素為同一概念。

（來源：中國礦業(yè)報(bào)  譯者 許輝）

知識鏈接：

稀土分類

稀土（Rare Earth，RE）指化學(xué)元素周期表中的鑭系元素——鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥，以及與鑭系密切相關(guān)的——鈧和釔，共17種元素。稀土按照分離后得到的混合物類型不同可分為鈰組和釔組；如果按物理化學(xué)性質(zhì)可分為輕、中、重稀土三類。

稀土資源分布

稀土在地殼內(nèi)含量比人們熟悉的鉛、鋅多，雖然絕對量很大，但豐度較低，分布又很不均勻，目前可供開采具有工業(yè)利用價值的輕稀土礦物主要是氟碳鈰礦、獨(dú)居石、鈰鈮鈣鈦礦；重稀土礦物主要是磷釔礦、褐釔鈮礦、離子吸附型稀土礦、鈦鈾礦等十幾種。世界稀土資源主要集中在中國、俄羅斯、美國、澳大利亞、印度、加拿大、南非、巴西、馬來西亞、斯里蘭卡、埃及等國家。其中，我國占世界稀土資源的30.68%。

我國稀土礦主要有白云鄂博稀土礦，四川冕寧稀土礦，山東微山稀土礦，江南七省的離子吸附型稀土礦，廣東、廣西、江西的磷釔礦，湖南、廣東、廣西、海南、臺灣的獨(dú)居石礦，貴州含稀土的磷砂，長江重慶段淤砂中的鈧礦，以及漫長海岸線上的海濱砂礦等。其中，白云鄂博礦占我國儲量的80%以上，而江南七省的離子型礦是我國的特有資源。

稀土資源應(yīng)用

稀土在冶金、石化、紡織等傳統(tǒng)領(lǐng)域和磁性材料、發(fā)光材料、儲氫材料等高新技術(shù)領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。隨著低碳經(jīng)濟(jì)的到來,稀土將面臨新的發(fā)展機(jī)遇。

稀土磁性材料：釹鐵硼永磁是稀土磁性材料的主力軍。目前釹鐵硼在傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用沒有衰退，而隨著低碳經(jīng)濟(jì)的到來，風(fēng)電、新能源汽車、節(jié)能壓縮機(jī)等新的應(yīng)用領(lǐng)域正在形成。

稀土發(fā)光材料：三基色熒光燈(節(jié)能燈)約占稀土發(fā)光材料的75%，是目前主要發(fā)光材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域。

稀土儲氫材料：稀土儲氫材料是制備鎳氫電池的重要原料，而鎳氫電池在電動工具和電動汽車領(lǐng)域正顯示出巨大的發(fā)展前景。

稀土拋光材料：近年來，隨著液晶顯示器的產(chǎn)業(yè)興起，高性能液晶拋光粉得到了快速發(fā)展。

稀土催化材料：據(jù)專家預(yù)測，2015至2020年，我國原油加工量將保持在5億噸以上的規(guī)模，用于FCC催化劑[1]的稀土用量將超過10 000噸。此外，隨著燃料電池、天然氣催化燃燒、水污染治理、空氣凈化等領(lǐng)域?qū)ο⊥链呋牧闲枨蟮拇蠓仍黾樱?015~2020年，我國稀土催化材料總消費(fèi)需求將超過17 000噸。

編者注：FCC的催化劑是以前是USY,現(xiàn)在加入一部分ZSM-5作為主催化劑。催化劑的主成分是氧化鋁、氧化硅，一定量的稀土和極少量其他元素。

編輯：王樹谷