海洋稀土錳結核,中情局的陰謀蘇聯的船2016-04-12
1968年3月,攜帶核彈道導彈的蘇聯高爾夫II潛艇在夏威夷1500海里西北部爆炸并沉沒。五個月后,美國政府發現了殘骸并決定偷走。于是開始了AZORIAN工程,這是中央情報局曾經設想的最荒謬的雄心勃勃的行動之一。
AZORIAN項目的潛在收益是巨大的——對蘇聯武器能力的詳細了解,也許潛艇里有些令人垂涎的加密設備。但是,1750噸級潛艇已經沉沒到16500英尺的深度,并需要巨大的回收船拖拉起來。因此,美國中央情報局招募霍華德·休斯提供了掩飾故事,解釋為什么建造一艘619英尺長的船。
休斯的故事開始了,去挖掘在深海平原自然地形成的土豆大小的巖石錳結核——通過他的控股公司Summa公司。一個億萬富翁實業家建造一艘瘋狂的新船去尋求在海底的寶藏?這聽起來貌似足夠真實,公眾買賬了。
“當時,人們沒有意識到這一切都是一個陰謀,”馬諾阿夏威夷大學的海洋學家弗蘭克·桑塞告訴Gizmodo。 “有趣的是,中情局的掩飾故事設置了研究錳結核貫穿整個陰謀的路線。”
幾年,幾十年以后,私人產業會發現,錳結核含有巨大數量的稀土金屬——貴金屬元素,這些元素是我們智能手機,計算機,防御系統,以及清潔能源技術的核心。我們對這些有限陸地供應的金屬有著無限的需求。現在,中情局陰謀后40年,我們在水下淘金熱的邊緣。某天,它讓我們向海洋底部龐大的稀土儲量進軍。
“從深海中你基本上能供應所有你需要的稀土,”John Wiltshire,夏威夷海底研究實驗室的主任告訴Gizmodo。 “現在所需要的全部技術是處于某種形式的發展。”
但是,即使我們拼命想做,開采海底的稀土也不會變得簡單。正如AZORIAN項目,這將充滿著技術挑戰和巨大風險。
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術語“稀土”是一種誤導。一組十七種化學性質相似的元素——其中包括15個鑭系金屬,鈧和釔——稀土在地殼實際上是豐富的。鈰比鉛更豐富,甚至是最不常見的稀土是比黃金的豐富百倍以上。
順時針從頂部中心:鐠,鈰,鑭,釹,釤和釓。圖片:維基媒體
但由于其地球化學性質,稀土不傾于形成開采經濟的富金屬礦石。某些礦物質,如美國唯一稀土礦中發現的氟碳鈰鑭礦,可包含最多百分之幾的稀土氧化物。更多的時候,稀土呈微乎其微的低濃度分散。要獲得它,需把海量的巖石粉碎,然后經過物理分離,腐蝕性酸和酷熱。這是一個昂貴的,密集的勞動過程,也產生邪惡的放射性廢物。
我們不因為容易而開采稀土,而是因為我們需要他們。“科技部門完全依賴于這些元素,”Alex King,關鍵材料研究所所長,告訴Gizmodo的。 “他們發揮了非常獨特的作用。”
這些金屬使我們的技術更快、更輕、更耐用、更高效的途徑不勝枚舉。把銪用于陰極射線管和液晶顯示器的紅色熒光體。價格$ 2,000/公斤,且沒有替代品。鉺,用于光纖電纜的激光放大器。價格$ 1,000/公斤,且沒有替代品。釔用于噴氣飛機發動機的熱涂層,使其他金屬免于高溫。釹是幾乎在每一個硬盤驅動器中、音頻揚聲器、風力渦輪機發電機、無繩工具,電動汽車馬達被發現的高性能磁鐵的主力元素。
這樣的例子不勝枚舉。癌癥治療藥物、磁共振成像儀、核電控制棒、相機鏡頭、超導體。按照自然資源委員會的說法,稀土對這些技術如此重要,如果短缺會“對我們的生活質量產生重大的負面影響。”
這樣的現實使美國政府非常擔心,因為今天,我們是完全依賴稀土進口。而且大部分的進口來自中國。
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幾十年來,一個叫Molycorp美的國公司生產的世界上大多數的稀土,在加利福尼亞州的芒廷帕斯山稀土礦山。但是到了80年代中期,內蒙古和中國南方發現巨大稀土礦床。在整個90年代和21世紀初,憑借廉價的勞動力和較松的環保法規,中國礦業公司就能夠削弱美國工業。無法保持競爭力并面對其對環境影響遭遇公眾的批評,Molycorp公司在2002年關閉了其開采,直至2010年,中國則控制了市場的97%。
隨后中國開始秀肌肉。首先大幅削減稀土出口配額,限制全球供應。 2010年9月,海上邊界爭端促使中國政府暫停所有的稀土對日出口。這些事件對國際市場造成沖擊。稀土價格飆升,與此同時,科技公司迅速填補庫存,以保護自己免受未來的供應中斷。經濟學家 Paul Krugman抨擊美國政策制定者允許中國實現“壟斷地位超過最瘋狂的中東石油燃料霸主的夢想。”
1950年到2000年稀土氧化物產量 圖片:Haxel等人。2002年
六年來,中國稀土霸主地位清盤的擔憂是毫無根據的。恐慌促使其他國家壯大自己的稀土生產,打破了中國的束縛。在2014年年底,世界貿易組織裁定反對中國不正當貿易行為,迫使政府完全取消其稀土配額。價格暴跌。
然而,恐懼未來稀土短缺已對美國的政策造成持續影響,促使能源部傾注百萬計的基礎研究,減少我們的稀土應用、回收利用。有些行業已削減了——特斯拉并沒有在它的電池,或者電機中使用稀土,但是對于其他應用尚不可行。而對于這些金屬的需求只會增長。
“在一個經濟體,其使用稀土的不斷增長,你不能采取再利用的方式擺脫困境,”King 說。 “最終,會且必須出現新礦”。
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在美國情報界的陰暗邊緣,緊張局勢高漲。那是在1974年夏天,經過六年的籌備,中情局的潛艇打撈工作終于開始了。Hughes Glomar Explorer,旨在為把20,000英尺下的整個潛艇拖出水面設計的36000噸的牲口級的船,就像不曾建造。到海洋的中間打開水線以下的暗門。三英里堆收放系統,帶有爪狀捕捉車輛裝備,將下降到海底并吊起蘇聯潛艇。
The Hughes Glomar Explorer. Image: Wikimedia
打撈過程令人大失所望。當潛艇正在吊出水面的時候,斷成了兩節。包括核導彈和海軍密碼本的三分之二殘骸,據說已經暴跌回海底。除了六具蘇聯海軍軍官的尸體,目前還不清楚Hughes Glomar Explorer拽了上來是什么。正如Wiltshire告訴Gizmodo的,“這個故事至少有三個不同的版本流傳。我們永遠不會確切地知道他們帶回來多少。”
中情局考慮第二次回收任務。但在此之前它要拿到批文,記者杰克·安德森,曾蹤跡AZORIAN項目幾個月,打破了國家電視臺的掩飾。揭露采礦真相的頭版報道很快就出現在洛杉磯時報,華盛頓郵報和紐約時報。
隨后的救援任務被廢棄,但大洋礦產公司,由Lockheed Martin為首的財團已經發展采礦技術技術,在接下來的幾年圍繞克拉里昂頓區、東部太平洋350萬平方英里大片地區,駕駛Hughes Glomar Explorer做深海開采實驗。
“中情局建造了海洋實際工作的開采設備,”Wiltshire說。 “海洋礦產公司繼續開采錳結核,80年代初得到了一大堆。”該探險吸引了對海底的財富的關注,其他一些政府機構和私營公司開始贊助自己的深海挖掘工作。
自1960年代以來,礦業公司都被吸引到錳結核上主要是因為鎳,銅和鈷。但一路走來,地質學家了解到,巖石中還含有稀土氧化物,尤其是非常罕見的和昂貴的。 “世界上所有的大型陸上沉積的幾乎完全輕稀土,”海洋和美國地質調查局礦產專家吉姆·海恩告訴Gizmodo,“深海沉積物有更高比例的重稀土。這是關鍵的區別。“
乍一看,錳結核稀土濃度約0.1個百分點,似乎商業可行性太低了。但據深海礦業公司Nautilus礦業公司的首席執行官邁克·約翰斯頓說,稀土可以和其他有價值的礦石一起共同提取。
“這些巖石實際上是已經濕透了的一堆其他金屬的錳海綿,”約翰斯頓告訴Gizmodo的。 “要提取其他金屬時,你必須打破關聯,通過化學或高熱的方法。一旦你做到了這一點,理論上可以真真提取包括稀土的每個不同的金屬。”
如今,全球稀土行業一年生產10萬噸多點的金屬。僅在克拉里昂頓區,就有錳結核鎖定得大約1500萬噸稀土氧化物。
現在的問題不在于海底是否有稀土,在于我們能否在一定程度上使他們得到商業意識。
自AZORIAN項目啟動深海采礦業已經40年了。我們不僅發現了錳結核這個潛在的財富,也有其他誘人的資源,包括由海底火山、和深海鐵錳結殼、其中也包含稀土形成的硫化物礦床。
但截至目前,沒有一個公司已經開始海底礦產商業開采。
開放的海洋不再是狂野的西部。自Hughes Glomar Explorer的第一個起航的幾十年里,聯合國支持的法律海洋法公約頒布是為了規范在公海的工業。其結果是,一個稱為國際海底管理局(ISA)負責劃定深海采礦區,在國際水域少量發放許可證。
迄今為止,已有十幾家企業均獲得勘探許可證勘探克拉里昂頓區的錳結核前景,但沒人有實際的采礦許可證,沒有。首先,ISA正準備規章,以防止生態狗屎出現,當人們試圖把手伸向地球原材料的新板塊時,生態問題通常隨之而來。
Exploration areas designated for mining companies in the Clarion Clipperton Zone in 2013. Image: ISA
事實上,許多生態學家們對未來感到徹頭徹尾的恐懼,這些逐利的企業為了珍貴的金屬刮、挖、砍脆弱的海底生態系統。 “你在談論你采礦的區域遭到100%的生態破壞,”Wiltshire說。 “因為這些沉積只是薄薄的一層,而你挖掘了很大的面積”。
我們認為深海是寒冷,多水的蠻荒之地,但海底富含錳結核及其他金屬,而且到處是魚類和海洋無脊椎動物。這些生物往往被高度專業化、受限于地理條件、并且完全不習慣被打擾。正如海洋生物學家克雷格-史密斯發表在2013年保護規劃文件指出,要恢復采礦后的破化,可能需要在克拉里昂頓區住幾千到幾百萬年。
史密斯和其他人提出的問題促使ISA開拓出大約55萬英里長期養護的廣袤區域。但是,保護水域遠遠不及海底可能受到的海洋采礦的影響。踢了泥沙,營養物,和甚至有毒金屬,采礦可能降低海洋開放的廣大地區的水質,影響上層魚類和海洋哺乳動物。
對于未來的礦工來講,環境問題比深海采礦牽扯的問題更大:整個事情是一個巨大的金融風險。
即使淺海開采技術起飛——Nautilus Minerals希望在2018能夠首先挖掘到海底硫化物礦床——我們收集錳結核的能力仍然有限。雖然一些公司已經試制并測試錳結核收集工具,但我們還沒有能夠牽引幾千噸巖石到15000英尺以上水面的生產規模的采礦系統。 “在我看來,沒有人真正回答了他們如何將收獲這種材料的問題,”桑塞說。
深海錳結核采礦作業的藝術家的理念,機器人收集,輸送物料表面的運輸系統,以及處理駁船。圖片:阿克爾維爾特
任何希望做到成功的公司首先需要大量投資于研發,并預期找到結節最集中的地區。并根據ISA嚴格的環保法規制度,除此之外,公司可能在很長一段時間看不到投資回報。
盡管如此,許多專家認為,深海采礦業的發展是必然的。 “這是一個技術挑戰,但俄羅斯潛艇在1974年沉沒時我們已經開始開發這一設備,”威爾特郡說。 “這是一個環境和投資的耽擱,而非根本的技術原因。”
約翰斯頓同意。 “就在此地,如果我有一個開放的支票簿,我們可以在短短幾年內在克拉里昂頓區啟動和試采,”他說。 “融資是個大問題。”
四十年前,美國政府投入了數億做了一個大膽的努力從海洋底部疏通了一塊軍事技術。而民營企業將采取同樣的投入給我們帶來我們成長依賴的技術背后的金屬?
賭注不像當他們兩個超級大國站在核戰爭邊緣的時候一樣高。但在將來可能是。有超過70億人活在這個星球上,并有日益增多的人希望獲得所有的技術方式。隨著社會需求從化石燃料向清潔能源的轉型,靜音的交通工具對稀土等稀有金屬的需求只會增長。
“在某天結束時,采礦有影響了,”約翰斯頓說。 “但是你必須退后一步看看更大的畫面。如果你不從海洋生產這些金屬,你將限制自己在地球的三分之一。有了正確的管理結構,我們應該能夠為人類的利益和整個星球做這樣的事情。”