濒危元素对世界构成重大风险——原因如下

We should try to use endangered elements more efficiently, so less of them are needed.
We should try to use endangered elements more efficiently, so less of them are needed.Image: Unsplash/Vedrana Filipović
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  • 世界上的一切都由90种天然存在的化学元素构成。

  • 但欧洲化学学会表示,其中一些元素已濒临枯竭,未来可能引发严重问题。

  • 人类消耗资源的速度比地球可持续承受的速度高出60%。

  • 在循环经济中,原材料的使用量降至最低,并通过再利用、维修和回收,让材料留在经济体系中循环使用。

你可能很少会想到它们。

但如果它们不复存在,你一定会有所察觉。

地球上的一切都由90种天然存在的化学元素构成,它们列于一张名为元素周期表的图表中。

但其中一些元素已濒临枯竭,这意味着我们消耗它们的速度极快;如果继续如此,其供应量可能会变得有限。

这张图中标为红色的元素元素周期表由欧洲化学学会制作并由数据内容网站 Visual Capitalist 发布,在未来100年内面临“严重威胁”。橙色元素因使用量增加而面临日益上升的风险。黄色元素的储量有限,这意味着未来供应可能面临风险。

欧洲化学学会警告称,如果我们不采取措施限制对濒危程度最高元素的使用,或找到有效的回收方法,“严重问题”可能很快就会出现。该学会代表全欧洲16万多名化学家。

世界上的一切都由这些天然元素构成,但其中一些正面临严重枯竭。Image: Visual Capitalist/欧洲化学学会

我的手机去哪儿了?

你最先可能会发现手机不见了。

超过地球上的90种元素中,有30多种用于智能手机。

欧洲化学学会表示,其中有17种元素面临风险,“未来几年可能引发担忧”。

濒危元素在技术上或许不会真正耗尽,因为它们仍存在于制成品中。但要找到、回收和再利用它们,会变得越来越困难。

每年售出的智能手机超过10亿部,据估计其中约有5000万吨最终被送往垃圾填埋场。

铟

铟是面临严重威胁的濒危元素之一。它用于制造智能手机触摸屏、平板电视和电脑屏幕。

美国化学学会表示,这种元素还用于太阳能电池板、微芯片和半导体。该学会代表美国的15万名会员。

按目前的使用速度,铟将在50年内耗尽,并将变得“回收和提纯成本极高”,欧洲化学学会警告称。

该学会还指出,仅在欧盟,每个月就有1000万部智能手机被更换。

铜

铜是电线和电动机的重要组成部分,需求不断上升,但供应未能跟上。

这令人担忧,因为除价格高得多的银之外,铜是常见元素中导电性能最好的。

随着世界转向更可持续的能源来源,太阳能电池板、电动汽车和水电设施等技术都将需要铜。

据标普全球称,一辆电动汽车所需的铜是内燃机汽车的2.5倍。

目前,铜的年需求量约为2500万吨,预计到2035年将翻一番。标普全球表示,到2050年,年需求量将达到约5300万吨,“超过1900年至2021年间全球消耗的铜总量”。

钕

钕是一种供应有限的濒危元素。

钕与铁和另一种元素硼混合后具有很强的磁性,这推动了电子设备的小型化,包括电脑硬盘、手机和扬声器。

如今,钕最常用于电动和混合动力汽车的电动机,这对减少交通运输领域的碳排放至关重要。

2021年售出的电动汽车近700万辆,比前一年多一倍以上。

锂

锂是另一种供应有限的濒危元素,对电动汽车至关重要。

它被用于许多可充电电池,包括电动汽车电池。

如果今天售出的每辆汽车都是电动汽车,并使用锂电池,欧洲化学学会指出,每年将需要80万吨锂。锂电池也用于储存风能和太阳能发出的电力。

国际能源署曾预测,到2025年,全球可能面临锂短缺。

氦

氦是一种面临严重威胁的濒危元素。

美国化学学会表示,氦能够达到超低温,因此对科学研究和医疗诊断设备“不可或缺”。其中包括在磁共振成像(MRI)扫描仪中使用氦;这类设备可生成身体内部的详细图像,帮助医护人员发现病症。

氦的其他重要用途包括半导体制造和核反应堆冷却。

全球只有少数地方能够回收氦,因此供应容易中断,价格也可能大幅飙升。美国化学学会表示:“过去五年,氦的成本上涨了250%,使科学研究更加昂贵。”

保护濒危元素

在一篇关于濒危元素和关键原材料的报告中,能源与环境顾问克里斯托弗·罗兹在《科学进展》期刊上建议,亟须实施有效的濒危元素收集和回收策略。

另一种选择是提高濒危元素的使用效率,从而减少用量。也可以考虑用储量更丰富的元素替代濒危程度很高的元素。罗兹表示,要全面扩大可再生能源产业规模,很可能需要采取这一做法。

他指出,目前世界自然资源正以“前所未有的规模”被消耗,相当于地球上每人每年约消耗12吨。

不可持续的消费

濒危元素凸显了人类过度消耗地球资源所面临的风险。

专家表示,我们已经在使用比地球可持续承受量多60%的资源。随着全球人口增长,到2050年,我们的资源消耗量可能达到地球资源可持续承受量的三至四倍。

2019年开采和加工的材料超过 920亿吨,约占全球二氧化碳排放量的一半,世界经济论坛表示。

循环经济是应对这一问题的替代方案,能够减少浪费、安全利用资源,并有望到2030年创造高达4.5万亿美元的经济效益。

在循环经济中,产品经过重新设计,可以反复使用;材料则通过再利用、维修和回收留在经济体系中循环使用。

什么是循环经济?一位气候领袖解释了它的运作方式。
什么是循环经济?一位气候领袖解释了它的运作方式。
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循环经济行动

为推动世界转向循环经济,世界经济论坛于2017年发起了循环经济加速平台。

企业、政府和民间社会的领袖正通过这一倡议开展合作,加快电子产品、纺织品和塑料等行业的循环经济项目。

本月在纽约举行的一系列世界经济论坛会议将可持续发展列为重要议题——可持续发展意味着实现增长,同时不损害人类和地球的未来。

世界经济论坛于可持续发展影响力会议于2022年9月19日至23日举行,汇集了商界领袖、政策制定者、创新者以及国际组织和民间社会组织,共同推进联合国可持续发展目标相关工作。

这17项全球目标于2015年 由联合国全部193个会员国通过,目标是在2030年前实现。这些目标包括人人享有良好健康与福祉;采取紧急行动应对气候变化;以及人人都能获得可负担的清洁能源。

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