賽達(dá)爾正在努力讓替代品的制造環(huán)節(jié)更少，過程更短。他利用超級計算機(jī)計算決定化合物性質(zhì)的量子力學(xué)相互作用，目標(biāo)是找到有效的元素混合方式，制造出比今天的化合物更有效的材料。“在10年之內(nèi)我們就能通過純粹的計算方法設(shè)計出有用的材料。”他說，“影響這個過程的只有時間。我能在周五執(zhí)行1000個運(yùn)算，這些運(yùn)算會在周一完成。今天當(dāng)我們進(jìn)入實驗室去計算某些材料的組成成分時，成功率則高達(dá)50%。”
　　循環(huán)利用也許是減少對這些能源關(guān)鍵元素依賴的最顯而易見的方法。就像耶魯大學(xué)的工業(yè)生態(tài)教授托馬斯·格雷德爾所說的，我們應(yīng)該開始將城市看作“有人類活動的礦山”—各種元素的礦石以廢棄的汽車、電腦、電池等形式存在。目前，人類循環(huán)利用能源關(guān)鍵元素的比例非常小。以美國為例，2010年碲被回收利用的比例是零，鋰僅有非常少的一部分，只有17噸鉑族元素被回收利用。而在這一年，美國僅進(jìn)口的鉑族元素就多達(dá)195噸。一些科學(xué)家建議，各國政府部門應(yīng)該介入對能源關(guān)鍵元素的分配，并拿出專項資金用于鼓勵消費(fèi)者回收這些金屬。
　　但是即使我們對已有的能源關(guān)鍵元素進(jìn)行很好地管理，尋找并開發(fā)新的能源關(guān)鍵元素仍然是必需的。在過去幾年中，礦業(yè)公司陸續(xù)宣布了在澳大利亞、巴西、加拿大、印度、哈薩克斯坦和越南進(jìn)行稀土元素開采的計劃，新興和老牌的鋰生產(chǎn)商也已經(jīng)開發(fā)出了從澳大利亞和其他地區(qū)堅硬巖石中提取鋰的新技術(shù)。與此同時，投資者和政治家們也開始對一些長期被禁止開采的地區(qū)施加壓力，例如美國已經(jīng)準(zhǔn)備放松在一些區(qū)域的能源關(guān)鍵元素開采禁令。
　　美國至少有1300萬噸稀土元素，400萬噸鋰，還有相當(dāng)數(shù)量的其他能源關(guān)鍵元素。然而，由于嚴(yán)格的審批程序和環(huán)境管理條款，這些礦藏只有極少數(shù)得到了開采。在一處礦藏被探明之后，由于這些審批程序的限制，通常要在7年甚至更多年之后才能得以開采。但是即便如此，也必須在能源關(guān)鍵元素的開采和所導(dǎo)致的環(huán)境破壞之間取得平衡。這種平衡在獲取稀土元素的過程中極難實現(xiàn)，因為開采活動幾乎毫無例外地會將位于淺層的鈾、釷等放射性元素挖掘出來。正是由于輕微放射性污水的泄漏導(dǎo)致了2002年加利福尼亞州派斯山礦被關(guān)閉—這里曾經(jīng)是世界最大的稀土元素礦。這座礦山的擁有者美國莫利礦業(yè)公司在重新設(shè)計并建造了礦山的附屬精煉設(shè)施后，決定在今年重新開始開采工作，并計劃每年開采2萬噸稀土礦石。
　　鋰的開采不會帶來有毒的廢水和放射性礦渣，但是開采活動對環(huán)境引發(fā)的爭論也從未平息。參加完在拉斯維加斯舉辦的會議之后，我跟一群投資者和采礦業(yè)的政府管理人員飛往內(nèi)華達(dá)州，去參觀西部鋰礦，這里是美國最大、最先進(jìn)的能源關(guān)鍵元素項目。一處租來的牧場房屋被當(dāng)成了這家公司的野外司令部，屋子里的膠合板桌子上擺滿了從附近開采來的礦石樣本。我跟西部鋰業(yè)公司的CEO杰·赫梅勞斯卡斯聊了一會兒，他說到清潔能源革命時的語氣和神情就像是一個人剛剛發(fā)現(xiàn)了上帝。他的上一份工作是監(jiān)管一處露天金礦的建設(shè)，他顯然認(rèn)為那遠(yuǎn)沒有他目前從事的工作高尚。“現(xiàn)在我每天都起得很早，感覺自己正在拯救這個世界一樣。”他說。
　　我們穿上了橡膠靴子和防水夾克，坐上了全驅(qū)越野車，向西方20千米之外的一座矮山駛?cè)ァ＿@里是叉角羚的家園，也沙漠盤羊的領(lǐng)地。大約20分鐘后，我們從高速公路拐上了一條骯臟的土路，前往被灌木所覆蓋的山頂。山頂有一處人工挖掘的、深約4.5米的坑道，我們在坑道前面停下，并走了下去。走在潮濕、紅褐色的黏土上，我的靴子很快就沾滿了泥巴，沉重得像是灌了鉛。西部礦業(yè)公司最新的報告稱，在這些類似海綿的黏土中含有的鋰相當(dāng)于150萬噸碳酸鋰礦石，按照目前的消費(fèi)水平，足以滿足全世界12年的需求。
　　在2~5年內(nèi)，我們腳下的泥土就會變成一處露天礦。如果僅有這一處仍然不足夠的話，在它北部還有4處礦可以迅速開采。之前我曾經(jīng)問赫梅勞斯卡斯，像這樣的開采活動會給環(huán)境帶來怎樣的影響。從黏土中開采鋰要比很多開采行業(yè)對環(huán)境的影響小，但是想要完全沒有影響也是不太可能的。能源關(guān)鍵元素，就像金、銀、煤炭、石油等其他我們從地下開采出來的資源一樣，開采行為不可避免地會對環(huán)境有一定影響。“我的意思是說，我們準(zhǔn)備在山坡上挖一個大坑，”赫梅勞斯卡斯說，“但是必須首先評估一下各種成本，包括環(huán)境。”

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