能不能以环保无毒的方式制造智能手机?

(图片来源: Getty) Image copyright Getty Images

剑桥大学的一支研究团队可能已经发现了一种更安全的方法来提取稀土元素,进而保护地球,稀土是生产智能手机十分关键的材料。

当你在想你的智能手机是从哪里来的时候,首先想到的通常是从商店购买的,或是在网络的另一端售卖手机的那个陌生人,或者是你去年从一位宠爱你的长辈那里收到的精心包裹的礼物。

然而,从技术上说,你这么想就相当于认为你来到这个世界是因为有一只“送子鸟”飞过你父母的屋子,直接将你放在了门口。现实情况显然要复杂得多。

事实是,制造智能手机所需要的基本材料全部可能来自中国的某个矿井。白云鄂博矿区的矿井生产了世界上95%以上的稀土元素,这些独特的金属使你的手机变得"智能化"。举例来说,镧给智能手机屏幕带来了流畅的线条和色彩,钕的超高磁力将麦克风、扬声器以及振动装置都置于我们的手掌中。但拥有这样一件奢侈品让环境付出了沉重代价。

Image copyright Getty Images
Image caption 环保主义者批评稀土开采行业向空气、水和土壤中排放有毒化学物质和放射性钍与铀,比如在中国就是如此(图片来源: Getty)

这些金属之所以如此"稀有",并不是因为它们真的稀缺,而是因为提取过程十分困难。为将它们从矿石中开采出来,需要满足复杂的化学和蒸馏条件,而这一过程会对附近的环境造成污染。

正如BBC"未来"频道两年前曾报道过的,中国在这个市场所拥有的主导地位并非出于地质学上的优势,"更多是因为该国甘愿承受环境上的代价,而其他国家则在极力避免。"这不禁促使各国政府提出这样的疑问:是否有一种更环保的方式来满足世界追逐科技的欲望?

蒂尔·莱利(Teal Riley)相信一定有这样的方法。来自剑桥大学和英国南极调查局(British Antarctic Survey)地质学家组成了一支研究小组,他们正在研究在中国以外寻找稀土元素矿床的方法,莱利是其中一员。他指出:"对稀土元素的预期需求只会增加,而我们确实需要确定新的储量。"

Image copyright Getty Images
Image caption 法国的一家工厂正在提取废弃电子元件中的稀有金属和贵金属(图片来源: Getty)

然而,尽管在地球的地幔融化很久以前就产生了稀土元素,但研究小组对新领域的探索并非局限于地下。他们发现了一种新的方法,即通过将无人机和卫星送入天空,在地球表面搜索并识别稀土元素。

稀土元素并非孤立的存在——它们是其他岩石和矿物的组成部分,这意味着探测它们需要发现被称为"光谱信号"的线索,而该团队目前正在设法对这些线索进行分离和识别。安装在轻型飞机或地球成像卫星上的远程传感器可以精准定位光谱信号,并在整个地球上找到全新的稀土元素矿床。

莱利说:"最大的变化是,我们能够锁定存在于土壤和粘土中的稀土元素,与矿石类型的矿床相比,它们目前更难识别。但当它们被发现后,却更容易提取和处理,因此对环境的有害影响也就更小了。"

Image copyright Getty Images
Image caption 全球95%的稀有金属产自中国,其中17种元素对制造高科技产品至关重要,这些加工厂则不断排放出污染物(图片来源: Getty)

从矿石中提取稀土元素(比如中国的矿产公司)会产生有毒和放射性的酸洗液,因此寻找土壤和粘土沉淀物提取稀土元素,对公众和环境健康来说有更大好处。研究人员已经在格陵兰岛(Greenland)、西澳大利亚以及马达加斯加(Madagascar)确定了稀土元素的提炼潜力,他们将前往这些地方调查,但对稀土元素的搜寻不会就此止步。莱利表示:"有一件事我们做得不太好,那就是从冗余技术中回收利用稀土元素。因为在任何一台设备中使用的稀土元素量很小,所以这么做被视为没有经济效益。但这种情况可能会发生改变。"

里斯·查尔斯(Rhys Charles)是斯旺西大学(Swansea University)的技术转移研究员,对于在回收旧设备上面临的挑战,他表示认同。他谈到:"将'提炼、制造、使用以及处理"这样的线性经济行为转变为循环经济行为,对于经济可持续性发展至关重要。"

尽管未来几年全球智能手机市场增长预计将大幅放缓,但我们对智能手机的需求依然庞大。消费者希望马上就能得到升级换代的下一代手机,而印度和印度尼西亚等发展中国家则是智能手机增长的新兴市场。查尔斯认为:"我们必须让经济增长与主要资源消费脱钩。"

然而让人感到讽刺的是,剑桥英国南极调查局远程传感技术的潜力实际上可能会损害未来从旧设备中提取稀土元素的可能性。如果对新矿进行勘探和开发,那么稀土元素的市场价值将不可避免地下降,对于在回收利用上投入更多资金的西方企业,他们将失去动力。查尔斯说:"在这种情况下,提高采矿回收利用能力的进展将不利于发展稀土元素资源的回收,进而影响到全球稀土元素的利用效率。"

虽然白云鄂博矿区一统天下市场的日子可能已为数不多,但制造智能手机造成的环境负担却绝对不会减少。莱利承认,没有"一刀切"的解决方案:"讽刺的是,我们在解决现有环境问题时,也正在创造新的环境问题。"

"稀土元素的供应不再短缺,尤其是当我们开始开采海底资源时——但这又带来了新的环境问题。"

请访问 BBC Future 阅读 英文原文

更多有关此项报道的内容