Resources

教學資源

稀土元素,科技黃金

某些鮮為人知的物質或許能提供低廉又乾淨的能源。


撰文/阿里(Saleem H. Ali)
翻譯/甘錫安 

 

  現今的矽時代有個問題,就是矽必須依賴遠比海灘沙粒稀少得多的元素,才能發揮它的神奇魔力。其中某些元素不僅礦藏量有限,而且許多人從來沒聽說過,但這些元素對綠色經濟的重要性越來越高。釔、釹、銪、鋱、鏑這些聽來像外星語言的元素是省電燈泡、強力永久磁鐵和許多科技產品的關鍵成份。鎵、銦、碲等元素則可用於製造太陽能板所需的薄膜太陽能電池。現在美國能源部視前面五種元素為「稀有材料」,它們對新科技而言十分重要,但有供應短缺之虞。能源部的專家正在密切觀察後三種元素的全球產量,另外還包含用於製造小型手電筒和油電車電池的鋰。 


  美國能源部在2013年採取了一項重要行動,投注1億2000萬美元成立稀有材料研究所,以避免這類材料供應短缺。這個研究所是由愛荷華州的阿姆斯實驗室主持,有17所國家實驗室、大學和業界合作夥伴參與,同時表示歡迎各方投資新的研究。但可惜的是,如同當初的曼哈頓計畫一樣,這項計畫的主要推手是國際衝突的威脅,而不是科學合作的理想。美國國會顯然一定會通過撥款,因為國會議員害怕中國把持太多稀有元素,以及玻利維亞野心勃勃想成為「鋰礦界的沙烏地阿拉伯」。 


  這些擔憂最後很可能無法避免。中國對美國而言,一向不是很好的合作夥伴,而且實質上已經控制全世界大部份稀有材料市場,稀土元素釹、銪、鋱和鏑就是很好的例子。它們雖然稱為「稀土」,但產量其實比黃金或白金高出許多倍,而且世界各地都有礦床。然而近幾年來,中國藉由廉價勞工和寬鬆的環保法規壟斷全球市場,開採及提煉超過90%的稀土元素。


  人類的健康和繁榮有賴於明智運用自然資源,狹隘的國家利益和對抗只會阻礙這個過程,最後使全人類變得更加窮困。稀有材料的需求應該促成國際合作,這些材料將使全世界的未來更加光明,也能逐漸把人類帶入新的境界。


【本文轉載自科學人2014年2月號】