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  • 1 # 鍾銘聊科學

    2019年8月19日,英國《自然》雜誌發表的文章中說,目前沙子和礫石的挖掘使用速度,已經超過了自然恢復的速度,按照目前的趨勢來看,全球將在不遠的未來爆發沙子危機。

    (顯微鏡下的沙子)

    可能你會問了,中國擁有如此多沙漠,也會出現沙子危機嗎?沙子究竟是什麼資源,為什麼也會出現危機。

    沙子

    我們知道,地球上有非常多的岩石,這些岩石風化之後,顆粒非常小的物質會在雨水沖刷之後,流向遠處,形成土壤。而顆粒度較小,在0.74-2nm之間的小顆粒,會形成沙子,在沙子的聚集地會形成沙灘、沙漠等。

    一般河流中也會含有沙子,這種沙子就是河沙;海洋中的沙子叫做海沙。

    沙子的組成成分主要是二氧化矽,但在沙漠或者非熱帶海岸的沙灘中,組成沙子的主要成分是矽。二氧化矽和矽的化學性質非常穩定,不容易與外界其他物質發生反應,因此可以長久存在。

    據統計,全世界每年大概會使用320億噸左右的沙子,而目前塔克拉瑪干沙漠沙子的總質量在1.81萬億噸左右,也就是說,僅塔克拉瑪干沙漠的沙子儲備糧,就可以滿足全球每年的沙子供需,那為什麼全球還會爆發沙子危機呢?

    沙子危機

    其實,之所以爆發沙子危機,是因為目前沙子主要被用於建築行業,而該行業對沙子的顆粒度以及形狀有嚴苛要求,具體的行業對沙子顆粒度大小有著具體的要求。但毫無例外地是,大多數工業用沙,都要求沙子帶有稜角。

    (顯微鏡下的沙子)

    而沙漠中的沙子顆粒度較小,顆粒圓滑,並不符合工業化使用。再加上沙漠地方距離內陸以及發達城市較遠,運輸費較貴,因此沙漠中的沙子被排除在外。

    (顯微鏡下的沙子)

    其實,這一點在沙漠國家已經得到驗證,比如據美國麻省理工學院發表的國際貿易資料顯示,位於沙漠地區的阿聯酋,正大量進口沙子,這是因為當地的沙子成分不對,顆粒度也不符合要求,因此他們不得不高價從國外訂購大量沙子,以滿足當地的工業需求。

    目前來說,工業用沙最好的選擇是使用河沙,但全世界河流面積不到地球總面積的1%,因此河沙數量較少。再加上河沙再生速度非常慢,因此在面對全球日益增長的沙子需求時,河沙爆發了沙子危機,可能再過不久,河沙將會枯竭。

    其實,河沙只是人類在使用能源時的其中一個能源而已,隨著人類人口的增長、城市化程序加快,人類開發使用能源的速度也加快,而這其中大多數是不可再生資源。

    比如:石油、天然氣以及礦石資源。

    一旦人類將地球上資源使用殆盡,那麼人類將會面臨嚴重的生存危機,比如:石油能源減少後,可能大多數工廠無法開工,生產農藥化肥的公司也將大面積關門,而農業由於得不到工業的支援,農產品產量也會下降,而這一切又將直接影響著人類的生活。

    所以,目前人們除了合理並節約的使用能源外,還需要科學家們研發一種新的能源使用方式,比如:核電、太陽能,以及沙子的替換產品,解決了能源問題,人類才有可能邁向更廣闊地未來。

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