本帖最后由 twq19810302 于 2023-1-4 13:48 編輯
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2021年美國全國廣播公司財經頻道刊登了一則特殊的報道,指出全球沙子不夠用了,正在面臨沙子短缺的危機。因為在過去的20多年當中,全球沙子的使用量激增,大約是從前的兩倍。在這種情況下,沙子的消耗量遠遠超過自然增長量。 & ?/ p" V5 f( Q1 `* w6 ]
那么,為什么會出現“沙子危機”呢?沙子到底有什么用?沙子危機又將會帶來什么影響?該如何才能度過危機呢? ( J+ O# ~* g# a Y
為什么會出現“沙子危機”?眾所周知,隨著人類欲望的不斷膨脹,我們對地球上各種資源的消耗早已超出了預期。在頻頻被爆出水危機、石油危機的時候,大家都還沒想到一種看起來“隨處可見”的資源,便也陷入了資源危機。 好在陸地上的沙漠還是相當多的。根據目前的統計資料來看,全世界的沙漠及荒漠地區,占地面積約為4800萬平方公里,差不多占到了陸地總面積的1/3。并且,隨著自然環境和人為因素的影響,沙漠的面積還在不斷擴大。 9 U; h- S- S- z, r
' x" V: p d( [全球沙漠分布的主要位置
* T- @, `) Z+ _. g2 g以大家最熟悉的撒哈拉沙漠來說,它的覆蓋面積超過350萬平方英里,而這些年它還一直在擴大自己的領地,夏季擴張方向以南部為主,冬天則以北部為主。 據《氣候雜志》(Journal of Climate)新近發表的研究顯示,在自然氣候變化與全球變暖的雙重作用下,撒哈拉沙漠面積在過去一個世紀擴大了10%。 3 ]$ ]% Q: s5 l4 g
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撒哈拉沙漠的面積不斷擴大 ( f/ y' j- [- E7 y% C
由此可見,按照沙漠的基數和不斷擴大的勢頭,沙子不應該出現危機才對,甚至有些“取之不盡,用之不竭”的意味。 但實際上,沙漠當中的沙子并不在可利用的范疇之內。一般來說,我們可以將世界上的沙子分為沙漠沙、海沙和河沙,這三種沙子的占比有著很大的差異,以河沙為例,它就是“沙子三兄弟”當中數量最少的。 可同時,河沙卻也是需求最多,利用率最高的。它常常被人們拿來造橋、建房、修路,是這些工程當中的基礎必需品。
, m( ]/ a- G) I5 b7 D' A9 t根據資料來看,過去這些年,人類僅僅在建筑工程方面,每年消耗的沙子就達到了500億噸左右。畢竟在城市化進程不斷加快的趨勢之下,建造高樓大廈和各類基礎設施,都需要大量的河沙。 法國導演丹尼斯·德斯特拉克在紀錄片《沙戰》當中給出了這樣的數據;“建造一座普通住宅需要200噸沙子,修建1公里高速公路所需的沙子量是3萬噸,建造一座核電站所需的沙子量是1200萬噸。”
( G( X5 {: j/ J; j: n: [7 h# w0 n在這種情況下,有人結合當下世界沙子的消耗量,對沙子的未來做出了預測,指出照這個速度消耗下去,本世紀中葉,沙子就徹底不夠用了。 值得一提的是,除了建筑工程需要大量的沙子,芯片和玻璃制造業也需要沙子。隨著這兩種東西的需求越來越大,沙子的缺口自然也變得越來越大。以芯片為例,大家智能手機、電腦之類的電子產品當中的硅,基本都是從沙子中提取出來的。
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8 L: y% c' n8 k# z: w i沙子是如何變成芯片的 0 O! E6 M: W! q; a* U
就這樣,不起眼的沙子甚至成為了國際上最搶手的物資之一,就連居住在沙漠腹地的人都在瘋狂的購買沙子,比如如今的世界第一高樓哈利法塔,建造它使用的沙子就大多來自澳大利亞。 這時有人可能會疑惑,難道人類就不能用海沙和沙漠沙來代替河沙嗎?為什么就一個勁兒的盯著河沙用呢? # o1 x6 a3 z* Q* G, G3 a
為什么不尋找“河沙”替代品 ?這是因為海沙和沙漠沙的多個性質與河沙有著顯著的區別,比如海沙當中往往含有大量的硫化物、硫酸鹽、氯化鈉等等,這些物質會破壞鋼筋的鈍化膜,甚至讓其銹蝕,進而導致混凝土開裂。由此可見,是無法讓它替代河沙,成為建筑用沙的。
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. P0 P6 \% ~+ q. A* w1 S# h海沙當中有大量的硫化物,它的品質不足以成為建筑用沙
. G. D) _3 X" J再來看沙漠沙,它的顆粒太小了,每粒直徑基本都在0.16毫米以下,不符合建筑用沙的標準。除此之外,沙漠沙的雜質也明顯更多,畢竟沒有流水的沖刷和篩選。正因如此,即使坐擁大量沙漠沙的阿拉伯國家,想造房子也得從其他國家進口沙子。
: i' y) T( H& q7 ]- f' [& p. @綜上所述,世界上的海沙、沙漠沙再多都無濟于事,它們的存在并不會緩解沙漠危機。所以,想利用“沙子”來替代“沙子”,基本是沒戲了。 那么,“河沙”的危機到底會帶來怎樣的影響?
# N }: k* S/ a 沙子危機帶來的影響若是以我國為例,根據砂石骨科數據中心發布的報告來看,2021年我國砂石骨料的需求量達到了178.94億噸。再結合2012年開始的數據來看,砂石骨料的需求量平均在180億左右浮動。很顯然,這個數量已經占到全球沙子的36%左右了。
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) c) G0 c0 `( F0 u, f- i中國砂石骨料的需求量在180億噸左右 ) P% t! _. x. ^
因此沙子危機對我國的影響還是比較大的,起碼從“基建”方面來說,沙子具有不可替代的作用。再加上芯片制造和新冠疫情的肆虐,就讓沙子的需求迎來了新的高峰。 對此美國雪城大學土木與環境工程教授肖芭·巴蒂亞表示,“人們不理解或者說認識不到(沙子的)短缺問題,不止在于建設……沙子也被用于制造智能手機、 電視屏幕、太陽能電 板和其他電子產品。”
大家可能不理解,為什么新冠疫情的肆虐會加重沙子的危機。這是因為制作盛放新冠疫苗的玻璃瓶,都需要沙子的參與。在這種情況下,沙子的消耗自然就變得更多了。 8 f' E$ o" t; z2 w- ~7 r/ R
2 ~0 N+ r2 R5 m' d盛放新冠疫苗的玻璃瓶也是沙子制造的
- j9 C: J# D$ O" L2 ^那么,我們如何才能克服這一難題呢?該怎么辦?
$ I y! J: J! D7 |1 y 該怎么度過這場危機呢?為了緩解世界沙子危機,人們開始嘗試使用人工制砂的方法,來填補一些漏洞。根據資料來看,如今的人工制砂,會用到多個專用的工具,比如振動給料機、顎式破碎機、洗砂機、圓振動篩等等。 人工制砂使用的原材料一般是廢棄的鵝卵石和建筑垃圾,這就意味著原材料比較容易尋找。并且若是以建筑垃圾為材料的話,還算是“廢物利用”,比較的環保。
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+ R$ ^4 ?& }1 p4 [) b3 ?2 s2 X人工制砂的基礎工具和流程 5 T& D8 o9 ]" m. ]
當然,雖然人工制砂的技術已經比較成熟了,但是想用人工制砂完全替代河沙還是很難,畢竟需求量擺在那里。 為此,人們開始尋求更多的出路,大多都是從原材料上入手的。比如部分國家開始考察不同地區沙漠沙質量,試圖篩選出粒徑比較大的那些,然后通過特殊的工藝處理,將其“純化”,使它符合建筑用沙的標準。 $ F) d) S. s) a0 g4 s' g O2 T5 D
此外,英國劍橋大學專門研究混凝土結構的教授約翰·奧爾,還提出了一個頗具創新性的想法,那就是將塑料垃圾進行分類、清潔、切碎和壓縮處理之后,使其變成沙子的替代品。 這樣的話,不僅解決了垃圾過量的問題,也解決了全球沙子短缺的危機。 6 X2 Y4 ]" i9 o" g
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有科學家提議將塑料垃圾改造成沙子的替代品
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