伦敦科学家探索火山卤水开采铜而不破坏地球

铜矿开采对于现代基础设施至关重要，但传统方法的环境成本很高。

采矿作业会导致森林砍伐、水污染和碳排放，通常会破坏当地的生态系统。随着全球对铜的需求猛增，科学家们正在竞相寻找更清洁的替代品，尤其是可再生能源和电动汽车。

一项总部位于伦敦的开创性计划正在努力彻底改变铜矿开采，旨在满足这一需求，同时最大限度地减少对环境的危害。

伦敦帝国理工学院新成立的力拓未来材料中心引领可持续提取技术的研究，探索地热盐水开采和细菌回收系统等创新方法。由于铜在电气化和可再生能源中发挥着至关重要的作用，该中心的工作可以重塑该行业，并帮助减少全球采矿作业对生态的影响。

铜矿开采的创新解决方案

Rio Tinto 中心正在开拓新的提取技术。一种很有前途的方法涉及利用火山系统中发现的天然富含铜的盐水。

这些地下储层可以以最小的干扰被泵送到地表，使用地热能为该过程提供动力。“这意味着我们可以通过钻孔将盐水泵送到地表来提取铜——这相对容易——还可以使用当地能源为矿山本身供电，并可能为附近社区提供多余的能源，”杰克逊说。“我们已经在新西兰确定了有前途的地点，日本也有潜力。”

另一种创新方法来自初创公司 RemePhy，该公司由帝国理工学院的博士生 Franklin Keck 和 Ion Ioannou 创立。他们的研究使用转基因植物细菌系统从受污染的土壤中提取铜。“从本质上讲，你将能够在被采矿遗留废物污染的土地上种植这些作物，他们将提取这些金属，”Keck 说。这种方法不仅可以恢复宝贵的资源，还有助于恢复受损的生态系统。

铜矿开采的环境成本

铜矿开采对于现代技术至关重要，但其开采过程会对环境造成严重后果。

传统的采矿方法需要大规模挖掘和硫酸等化学品，这些化学品会污染河流、毒害土壤并污染空气。

智利是世界上最大的铜生产国之一，受到的影响尤其严重。该国面临严重干旱，但铜矿开采作业消耗大量水，使危机恶化。此外，智利的采矿场导致了森林砍伐和土地退化。

“我们通常从从含盐量高、富含铜的盐水结晶出来的矿物中提取它，”帝国理工学院地质流体动力学主席马修·杰克逊 （Matthew Jackson） 教授说。“然而，这个过程需要大量的能量来打破岩石，并且还会产生大量废物。”

需求与可持续性的平衡游戏

未来十年，世界需要的铜将超过上个世纪的开采量。

随着需求的飙升，研究人员强调减少消费和实施可持续的提取方法。Ryan 说：“因此，我们既需要减少对铜的需求，又需要弄清楚如何以最可持续的方式提取铜，这就是我们旨在帮助该中心实现的目标。