為應對全球碳排放的問題，國際上一些學者在一些研究總已經開始探討深海礦物是否能應對零碳排放的挑戰。很明顯，要實現本世紀任何有意義的淨零碳排放目標，世界面臨著關鍵元素供應短缺的問題。然而，深海海底蘊藏著數以十億噸計的金屬礦床，這些礦床可以保存著這種溶液。

隨著人們認識到化石碳基燃料是環境上不可持續的能源後，就開始對全球氣候造成不可控制的不利影響，因此才有了世界各國以及世界氣候組織要求用可再生能源取代化石碳基燃料，以實現21世紀下半葉人類的零碳未來。

以可再生能源取代化石碳能源的雄心壯志，將伴隨著對銅、鎳、鋅等金屬和使可再生能源發電的關鍵元素需求的大幅增長。而其中許多元素相對稀少或僅限於全球極少數地區，包括：鈷和鋰（用於電動汽車電池）；碲（用於碲化鎘薄膜、光伏發電）；釹和鏑（用於風力渦輪機和電動機的永磁體）；重稀土元素（用於電子）和鉑族元素（用於燃料電池和氫催化劑）。

世界上估計有20億輛私家車需要電力來滿足這一需求。據估計與今天的全球金屬產量相比，最佳情況下需要126年的鈷、62年的釹、45年的鋰和31年的銅。要通過風力渦輪機為其提供動力，需要20年的釹和鏑，或者使用CdTe型光伏太陽能，需要2000年的碲供應。

深海礦藏的應用潛力

深海礦物富含這些關鍵元素。主要有三種類型的礦床。鐵錳結核是富含鎳、銅、鈦、鈷和重稀土元素的鐵錳氧化物氫氧化物結核，發現於4000-6500米的深海海底。最著名的是位於墨西哥西海岸和夏威夷之間的克拉里昂-克利珀頓帶（CCZ），約有210-300億噸。秘魯盆地約有60-90億噸，而位於庫克群島附近的彭恩盆地約有50-70億噸結核，資源潛力約為2100萬噸鈷（即210年的全球陸地生產）。

在印度洋，結核田價值較低，平均丰度低，約為5公斤/平方米。在世界範圍內，鐵錳結核是一個巨大的金屬來源，其錳含量是陸地儲量的10倍，鈷含量是陸地儲量的6倍，碲和釔含量是陸地儲量的4倍，鎳含量是陸地儲量的3.5倍，銅含量是陸地儲量的三分之一。

富鈷結殼有另一種類型的鐵錳氧化物氧氫氧化物，厚達25釐米，形成於海山和水下山脊等岩石基底上。它們富含鈷（0.5-1.2%）和其他關鍵元素，如碲、鉑、稀土、鈦、鉈和鎳。這些地殼遍佈全球海洋，所有深度都在700米以下，但最古老的是西北太平洋的原始地殼帶。它們含有超過一半的鎳，五分之一的鈦，是釔（和其他稀土元素）的三倍，是鈷的七倍，是碲的23倍，是鉈的3000倍。

海底塊狀硫化物及其含金屬沉積物是強烈海底火山活動的產物，由高溫（高達415°C）熱液（黑煙）迅速形成。在所有海洋中，它們在1000至5000 m深度的海底上下形成直徑100-300 m的沉積物。它們主要富含鐵（高達32%）、鋅（高達17%）、銅（高達13%）、金（高達13ppm）、銀（高達2000ppm），硒、鈷、鉍、鎘、鎵、鍺、銻、碲、鉈和銦的濃度也有所提高。

雖然目前的估計表明，可開採的海底塊狀硫化物約為6億噸，但地熱非活躍礦床的儲量可能是活躍礦床的10倍，海底以下硫化物含量可能是活躍礦床的3至5倍，全球蘊藏著200至300億噸礦石。

開發面臨的挑戰巨大

近年來，全球新興的深海採礦業面臨三大挑戰。首先是聯合國國際海底管理局正在起草並將於2020年到期的規章的不確定性。第二，深海礦物勘探和開採仍然面臨著相當大的技術挑戰，深海礦物勘探和開採在地表以下數千米，近海數千公里。第三，保護環境是獲得社會許可證的關鍵，為此需要做很多工作來確定潛在的危害以及如何減輕危害。

未來的選擇

雖然鐵錳結核最受關注，但富鈷結殼最富，擁有全球最大的鈷和碲資源，而且離陸地最近。這使得它們成為最有可能被開採的深海礦物。然而，仍然有一種深海資源幾乎沒有提及，但卻是真正可持續的，並且具有實現（淨）零碳未來的最大潛力。驅動熱液噴口的高溫地熱能有可能產生無限功率的太瓦。利用這一技術，利用海上石油和天然氣生產技術，並將其轉化為可儲存、可運輸的燃料，如氫，構成了一種尚未開發和無限的可再生能源資源。

如果沒有深海礦物，或許還有地熱能源，就不可能實現淨零碳經濟。當然這可能不是一個受歡迎的信息，然而，因為替代方案仍然難以捉摸，迫切需要在這一領域進行深入的研究和開發。