本帖最后由 twq19810302 于 2023-1-4 13:48 编辑
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4 L( i; Q5 y3 }3 `% h. x6 i2021年美国全国广播公司财经频道刊登了一则特殊的报道,指出全球沙子不够用了,正在面临沙子短缺的危机。因为在过去的20多年当中,全球沙子的使用量激增,大约是从前的两倍。在这种情况下,沙子的消耗量远远超过自然增长量。
. T6 W' v6 Y7 x那么,为什么会出现“沙子危机”呢?沙子到底有什么用?沙子危机又将会带来什么影响?该如何才能度过危机呢? + p9 J6 |0 W9 D9 A! W& n4 \$ u; b
为什么会出现“沙子危机”?众所周知,随着人类欲望的不断膨胀,我们对地球上各种资源的消耗早已超出了预期。在频频被爆出水危机、石油危机的时候,大家都还没想到一种看起来“随处可见”的资源,便也陷入了资源危机。 好在陆地上的沙漠还是相当多的。根据目前的统计资料来看,全世界的沙漠及荒漠地区,占地面积约为4800万平方公里,差不多占到了陆地总面积的1/3。并且,随着自然环境和人为因素的影响,沙漠的面积还在不断扩大。 4 |- O6 h! X$ z9 M. b2 |3 Q# r
! l2 ]1 V$ j2 x t9 o全球沙漠分布的主要位置
# `* Q0 I6 B3 }以大家最熟悉的撒哈拉沙漠来说,它的覆盖面积超过350万平方英里,而这些年它还一直在扩大自己的领地,夏季扩张方向以南部为主,冬天则以北部为主。 据《气候杂志》(Journal of Climate)新近发表的研究显示,在自然气候变化与全球变暖的双重作用下,撒哈拉沙漠面积在过去一个世纪扩大了10%。 % q w1 ?! V; z! ]
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撒哈拉沙漠的面积不断扩大
6 S' w) L3 [0 P" e4 i9 l# ]由此可见,按照沙漠的基数和不断扩大的势头,沙子不应该出现危机才对,甚至有些“取之不尽,用之不竭”的意味。 但实际上,沙漠当中的沙子并不在可利用的范畴之内。一般来说,我们可以将世界上的沙子分为沙漠沙、海沙和河沙,这三种沙子的占比有着很大的差异,以河沙为例,它就是“沙子三兄弟”当中数量最少的。 可同时,河沙却也是需求最多,利用率最高的。它常常被人们拿来造桥、建房、修路,是这些工程当中的基础必需品。 ! e5 [; F" @/ Q6 T+ W
根据资料来看,过去这些年,人类仅仅在建筑工程方面,每年消耗的沙子就达到了500亿吨左右。毕竟在城市化进程不断加快的趋势之下,建造高楼大厦和各类基础设施,都需要大量的河沙。 法国导演丹尼斯·德斯特拉克在纪录片《沙战》当中给出了这样的数据;“建造一座普通住宅需要200吨沙子,修建1公里高速公路所需的沙子量是3万吨,建造一座核电站所需的沙子量是1200万吨。” 9 X7 m* I& w: T: U* c1 U
在这种情况下,有人结合当下世界沙子的消耗量,对沙子的未来做出了预测,指出照这个速度消耗下去,本世纪中叶,沙子就彻底不够用了。 值得一提的是,除了建筑工程需要大量的沙子,芯片和玻璃制造业也需要沙子。随着这两种东西的需求越来越大,沙子的缺口自然也变得越来越大。以芯片为例,大家智能手机、电脑之类的电子产品当中的硅,基本都是从沙子中提取出来的。 # T: C! [7 _# M# Q6 g9 ~& U* Z
$ R: m$ B% } |* H; i' h* f沙子是如何变成芯片的 8 P2 k6 f4 ?5 v
就这样,不起眼的沙子甚至成为了国际上最抢手的物资之一,就连居住在沙漠腹地的人都在疯狂的购买沙子,比如如今的世界第一高楼哈利法塔,建造它使用的沙子就大多来自澳大利亚。 这时有人可能会疑惑,难道人类就不能用海沙和沙漠沙来代替河沙吗?为什么就一个劲儿的盯着河沙用呢?
& v% j q& B) L( c6 N 为什么不寻找“河沙”替代品 ?这是因为海沙和沙漠沙的多个性质与河沙有着显著的区别,比如海沙当中往往含有大量的硫化物、硫酸盐、氯化钠等等,这些物质会破坏钢筋的钝化膜,甚至让其锈蚀,进而导致混凝土开裂。由此可见,是无法让它替代河沙,成为建筑用沙的。 + P3 {8 N' I( F6 |, Y. g, R
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海沙当中有大量的硫化物,它的品质不足以成为建筑用沙 + e" W( C5 e3 ]3 _% l
再来看沙漠沙,它的颗粒太小了,每粒直径基本都在0.16毫米以下,不符合建筑用沙的标准。除此之外,沙漠沙的杂质也明显更多,毕竟没有流水的冲刷和筛选。正因如此,即使坐拥大量沙漠沙的阿拉伯国家,想造房子也得从其他国家进口沙子。
% b9 W/ K5 `) j; L综上所述,世界上的海沙、沙漠沙再多都无济于事,它们的存在并不会缓解沙漠危机。所以,想利用“沙子”来替代“沙子”,基本是没戏了。 那么,“河沙”的危机到底会带来怎样的影响?
+ L6 c) B/ k+ f; w6 n; J 沙子危机带来的影响若是以我国为例,根据砂石骨科数据中心发布的报告来看,2021年我国砂石骨料的需求量达到了178.94亿吨。再结合2012年开始的数据来看,砂石骨料的需求量平均在180亿左右浮动。很显然,这个数量已经占到全球沙子的36%左右了。
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中国砂石骨料的需求量在180亿吨左右 8 ^# X, W, P+ b/ ` p
因此沙子危机对我国的影响还是比较大的,起码从“基建”方面来说,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,就让沙子的需求迎来了新的高峰。 对此美国雪城大学土木与环境工程教授肖芭·巴蒂亚表示,“人们不理解或者说认识不到(沙子的)短缺问题,不止在于建设……沙子也被用于制造智能手机、 电视屏幕、太阳能电 板和其他电子产品。”
大家可能不理解,为什么新冠疫情的肆虐会加重沙子的危机。这是因为制作盛放新冠疫苗的玻璃瓶,都需要沙子的参与。在这种情况下,沙子的消耗自然就变得更多了。 " S/ K% ~2 k+ \
- I( _9 i) |# c) m1 P盛放新冠疫苗的玻璃瓶也是沙子制造的 : g: y h7 i1 p8 n0 V' D% [3 _. B1 }
那么,我们如何才能克服这一难题呢?该怎么办?
5 T% z" s+ Z6 r! x, E1 O5 I 该怎么度过这场危机呢?为了缓解世界沙子危机,人们开始尝试使用人工制砂的方法,来填补一些漏洞。根据资料来看,如今的人工制砂,会用到多个专用的工具,比如振动给料机、颚式破碎机、洗砂机、圆振动筛等等。 人工制砂使用的原材料一般是废弃的鹅卵石和建筑垃圾,这就意味着原材料比较容易寻找。并且若是以建筑垃圾为材料的话,还算是“废物利用”,比较的环保。
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, Q9 c9 \/ g+ w+ ?, D9 S人工制砂的基础工具和流程 4 t: j: S7 W* c% K3 j! g& L
当然,虽然人工制砂的技术已经比较成熟了,但是想用人工制砂完全替代河沙还是很难,毕竟需求量摆在那里。 为此,人们开始寻求更多的出路,大多都是从原材料上入手的。比如部分国家开始考察不同地区沙漠沙质量,试图筛选出粒径比较大的那些,然后通过特殊的工艺处理,将其“纯化”,使它符合建筑用沙的标准。 8 O" {5 l% t) {5 s8 C! v
此外,英国剑桥大学专门研究混凝土结构的教授约翰·奥尔,还提出了一个颇具创新性的想法,那就是将塑料垃圾进行分类、清洁、切碎和压缩处理之后,使其变成沙子的替代品。 这样的话,不仅解决了垃圾过量的问题,也解决了全球沙子短缺的危机。
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8 d5 ?$ c. O, ]有科学家提议将塑料垃圾改造成沙子的替代品 * Q$ w" W% m9 \9 u2 l; T$ l
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