全球綠色轉型帶來了對金屬的需求激增,但聖安德魯斯大學(University of St Andrews)最新發表的研究揭示,金屬礦業的碳足跡可能比現有估算高出十倍以上。研究指出,酸性礦山排水(acid mine drainage)是這一切的關鍵。
酸性礦山排水:被忽視的碳排來源
酸性礦山排水是採礦過程中的一個常見副作用。當礦物開採使硫化礦物裸露並與富含氧氣的地表水接觸時,水質會轉為強酸性。這些酸性水無論是與岩石反應遭中和,或流入海洋與海水混合,過程中都會釋放二氧化碳。
傳統碳足跡估算主要聚焦於現場機具與運輸柴油排放,而這種化學反應排放卻一直未被完整量化。研究團隊鎖定西班牙的伊比利亞黃鐵礦帶(Iberian Pyrite Belt),這處擁有 82 座現役與廢棄礦山的銅礦區,酸性礦山排水量居全球之冠。
研究方法與結果
研究團隊分析了流經當地河流的化學成分,計算酸性水生成與中和的規模,並通過實地測量與實驗室實驗,重建河水與海水混合時的排放過程。結果發現,光是中和酸性礦山排水所釋放的二氧化碳,就已與該地區銅生產的傳統碳足跡估算量相當,等於讓真實碳足跡翻倍。
更關鍵的是,這些排放不會隨礦山關閉而停止。出土的金屬硫化物可能需要數百年甚至數千年才能與水完全反應,意味著即使礦藏早已耗盡,排放仍將持續。研究團隊估算,每生產一噸銅,恐衍生 7 到 165 噸二氧化碳,中位數約為傳統估算值的十倍。
從產業面來看,這項研究揭示了綠能轉型中一個被忽視的重大問題。礦業要實現淨零排放,不僅需要提高能源效率,還必須找到有效的方法來處理酸性礦山排水,這將是未來綠色技術發展中不可或缺的一環。
解決方案與展望
研究團隊正在測試以速溶礦物橄欖石(olivine)中和酸性徑流且不釋放碳,希望藉此大幅削減排放。團隊鎖定風險最高的礦區,優先改善修復方式。
隨著各國加速發展太陽能、風能與電網等綠色技術,金屬需求勢必攀升。如何正視並解決這項被忽視的礦業碳排來源,已成為實現淨零排放不可迴避的課題。
面對這一挑戰,政府、企業和研究機構需要攜手合作,共同推動綠色礦業的發展。每一步進步,都是向可持續未來邁出的重要一步。
本文改寫整理自公開新聞來源,原始報導由科技新報發布。
常見問題 FAQ
酸性礦山排水是什麼?
酸性礦山排水是採礦過程中的一種副作用,當礦物開採使硫化礦物裸露並與富含氧氣的地表水接觸時,水質會轉為強酸性。
酸性礦山排水如何產生二氧化碳?
酸性礦山排水在與岩石反應遭中和,或流入海洋與海水混合的過程中,會釋放二氧化碳。
研究的主要發現是什麼?
研究發現,光是中和酸性礦山排水所釋放的二氧化碳,就已與該地區銅生產的傳統碳足跡估算量相當,等於讓真實碳足跡翻倍。
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