如果說電是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的命脈,那銅金屬就充當(dāng)了血管。從發(fā)電廠到精密電子設(shè)備,銅始終處于配電系統(tǒng)的核心位置。一輛小型汽車裝有大約20公斤銅,遍及從發(fā)動(dòng)機(jī)到散熱器的各個(gè)角落;混合動(dòng)力汽車中的銅更翻了一番。但是,有人指出,即使銅消費(fèi)數(shù)量在按指數(shù)級飛速增長—2012年達(dá)到1700萬噸,這種礦物仍能長時(shí)間滿足世界需求。
但這個(gè)時(shí)間也許不會太長。一個(gè)資源專家小組首次計(jì)算了人們還能從地球上榨取多少銅礦。相關(guān)模型顯示,即便銅礦儲量比大部分地質(zhì)學(xué)家預(yù)想的更豐富,到本世紀(jì)中葉,銅產(chǎn)量將達(dá)到峰值。而這將推動(dòng)物價(jià)飛漲、刺激循環(huán)利用的增多,以及帶動(dòng)銅的次級替代物進(jìn)入市場。
這項(xiàng)研究帶來了“一個(gè)非常好的理論,我們在本世紀(jì)中葉左右可能攀上一個(gè)頂峰”,美國耶魯大學(xué)工業(yè)生態(tài)學(xué)家Thomas Graedel說。不過技術(shù)樂觀主義者對此持有不同意見?!安⒉皇钦f它不能發(fā)生,但我不認(rèn)為它將會發(fā)生?!笨屏_拉多礦業(yè)大學(xué)資源經(jīng)濟(jì)學(xué)家John Tilton說。他提到,更新更好的銅提煉技術(shù)有助于擺脫困境,他希望通過加大循環(huán)利用力度和使用銅替代品帶來一個(gè)被大大推遲的生產(chǎn)峰值,以便產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)者更加適應(yīng)。
有關(guān)銅的爭論也波及到其他礦物。該研究小組還將損耗模型用于計(jì)算石油和鋰等其他礦產(chǎn)資源。這些資源也同樣面臨著按指數(shù)級增長的消耗。
目前還不錯(cuò)
在過去,技術(shù)樂觀主義者對于銅的觀點(diǎn)也許是正確的。從18世紀(jì)中期的一無所有到現(xiàn)在,除了世界大戰(zhàn)和經(jīng)濟(jì)危機(jī)期間,銅的生產(chǎn)幾乎沿著指數(shù)曲線一路飆升。但伴隨著銅礦的開采,其豐富度和品級的下滑令人更加印象深刻。
任何礦產(chǎn)資源提取都是首先選擇最豐富、最容易開采的礦層,因此銅礦石品級從19世紀(jì)晚期的10%~20%,直線下落到20世紀(jì)早期的2%~3%。2013年刊登在《可持續(xù)發(fā)展國際期刊》上的澳大利亞莫納什大學(xué)資源地質(zhì)學(xué)家Gavin Mudd收集的數(shù)據(jù)顯示,自上世紀(jì)90年代中期以來,世界銅礦品級下降到低于1%,并在持續(xù)下降。
《科學(xué)》雜志報(bào)道稱,即使可開采利用的礦石越來越貧乏—迫使礦工從千米深的露天礦中挖取巖石居多的礦石,但自上世紀(jì)初以來,銅的價(jià)格卻呈不斷下滑的大趨勢。多重因素導(dǎo)致了銅價(jià)下滑。地質(zhì)學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新型銅礦床(斑巖銅礦床),目前已成為世界上大多數(shù)銅的來源。設(shè)備制造商生產(chǎn)了巨大的鏟車和自卸卡車,用于搬運(yùn)斑巖礦石?;瘜W(xué)工程師則開發(fā)出堆浸等技術(shù)從低品級礦石中提取銅。
在去年10月召開的美國地質(zhì)學(xué)會會議上,由地質(zhì)學(xué)家Jane Hammarstrom領(lǐng)銜的美國地質(zhì)調(diào)查局專家小組報(bào)告了他們對在目前技術(shù)條件下能經(jīng)濟(jì)開采的有待發(fā)現(xiàn)的斑巖銅礦的新評估結(jié)果。通過推測從地質(zhì)角度而言全世界可能儲藏的銅礦數(shù)量,該專家小組估計(jì),還有22億噸經(jīng)濟(jì)上可開采的銅有待開發(fā)。按照目前的生產(chǎn)率,這些銅還能供世界消費(fèi)125年。
但是,世界銅礦的未來并不像最少“供應(yīng)125年”那么樂觀。首先,未來世界將有更多人口,到2050年世界人口可能增長1/3。而且更大比例的人口有望享受更高質(zhì)量的生活,在今天這也意味著更高的人均銅消費(fèi)量。隨著資源的枯竭,遲早有一天,世界銅產(chǎn)量將無法滿足人們的需求。到那時(shí)銅產(chǎn)量將達(dá)到峰值,最終開始下滑,這一模式與上世紀(jì)70年代美國的石油生產(chǎn)類似。
沒有那么快
對于任何一種資源,峰值時(shí)代的到來取決于地質(zhì)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)相互間的動(dòng)態(tài)影響。澳大利亞悉尼科技大學(xué)資源模型家Steve Mohr開發(fā)出一個(gè)數(shù)學(xué)模型,綜合預(yù)期需求和預(yù)計(jì)儲量等因素,以評估礦藏產(chǎn)量。理論上,這類似于評估石油生產(chǎn)峰值的哈伯特曲線,但是,Mohr的模型首次被用于其他礦產(chǎn)資源,并且未假定資源供應(yīng)不受限制。
目前,Mohr和Mudd聯(lián)合澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織資源專家Stephen Northey、莫納什大學(xué)的Zhehan Weng以及悉尼科技大學(xué)的Damien Giurco將Mohr的模型應(yīng)用于銅礦領(lǐng)域。該研究小組使用了Mudd 和Weng于2012年編撰并發(fā)表的可提取銅的數(shù)據(jù)庫。