沙子短缺危機加劇全球“芯片荒”?別急,真相是這樣

水資源不可再生,但你想沒想過,地球上的沙子也會用光?

沙子,又稱砂子、砂石,在生活中稀疏平常,然而,最近多家外媒的報道,卻將這種日常生活中隨處可見的材料推上了熱搜。

美國CNBC近日報道,在過去20年裏,全球的沙子使用量增加了兩倍,全球正面臨沙子短缺危機。

在全球缺“芯”的背景下,沙子短缺,引發了人們的關注,因為沙子是製造芯片的原材料。

沙子短缺危機加劇全球“芯片荒”?別急,真相是這樣

圖據央視財經

全球沙子危機來了!

事實上,沙子是除了水以外全世界消耗最多的原材料,是人類生存發展不可或缺的關鍵原料。比如,用於修建高樓大廈的混凝土、馬路上的瀝青,都需要用到沙子。此外,玻璃和芯片製造用到的硅也基本來自沙子。

據CNBC的報道,在建築領域,全球每年要消耗約41億噸水泥。然而,沙子使用量大約是水泥的10倍,也就是説,單單在建築工程上,全世界每年要損耗超過400億噸沙子。若用這些沙子砌一堵高27米、寬27米的牆,這個沙牆可繞地球一圈。

聯合國環境規劃署的統計顯示,全球沙子用量已比20年前增加了200%,部分原因是城市化的迅猛發展。尤其是過去10年,大規模的建築開發,智能手機和其他使用屏幕的電子設備的快速發展,都使得人們對沙子的需求激增。

3月5月,英國《每日郵報》報道,專家警告説,全球正面臨沙子短缺危機。隨着新冠疫苗的分發,預計未來兩年全球將需要20億支玻璃藥瓶,這將使沙子的需求進一步增加。

此前,美國《華爾街日報》網站也曾刊文稱,玻璃小藥瓶以及作為其製造原料的特種玻璃的短缺,將對新冠疫苗大規模量產行動構成阻礙。

CNBC的報道稱,儘管聯合國2019年將沙子短缺危機提上議程,但目前依舊缺乏可持續開採和使用沙子的詳細計劃,而未來工業化、人口增長和城市化都有可能推動對沙子需求的爆炸性增長。

聯合國環境規劃署認為,沙子短缺,將是“21世紀可持續性面臨的重大挑戰之一”。

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外媒報道稱,沙子短缺將影響全球新冠疫苗生產。圖據新華社

沙子為何不夠用?

地球陸地面積的三分之一被沙漠覆蓋,在人們的印象中,沙子是取之不盡的。然而,地球上的沙子,看起來很多,可用的很少。

沙漠裏的沙子過於光滑圓潤,而且含有大量的鹼,並不適用於建築;而海沙中常混有貝殼和鹽分,大部分海沙含有過量的氯離子,會腐蝕鋼筋,縮短建築物的安全使用壽命。最為常見的建築業所使用的沙子,一般都是河沙,通常是岩石經過風化、流水沖刷等方式形成的。儘管河沙屬於再生資源,但再生的速度非常緩慢,隨着需求爆發式增長,沙子消耗已經超過自然增速。

此外,由於開採沙子往往集中在河流、海岸線和海牀等脆弱環境,各國都不願意在自己國家開採,目前的開採主要在印度等國進行。隨着沙子需求量的上升,越來越多的國家(主要是東南亞國家)正在尋求通過禁止或嚴格限制出口來保護本國資源。

2007年,印度尼西亞就曾禁止海沙出口到新加坡。

2017年,柬埔寨出台政策,永久禁止沙子出口。

2018年,馬來西亞宣佈對新加坡禁止出口海沙。

而新加坡需要大量的沙子填海造陸,“沙子之爭”引發了媒體的關注。不僅新加坡,世界上還有許多大城市都依水傍海而建。在擴張過程中,它們不斷填海造陸,這就需要大量混凝土,因而也就需要沙子。

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圖據新華社

英國《金融時報》報道,迄今為止,為了填海造陸需要沙子最多的國家是新加坡,該國土地面積自1965年以來擴大了近25%。受地理條件所限,新加坡缺乏可開採沙子的地方,因而依靠馬來西亞和柬埔寨等鄰國供應。報道還稱,比利時、荷蘭和法國的沙子進口量在全球名列前茅,但進口增幅最大的是人口急劇增長的國家。

沙子短缺加劇“芯片荒”?

話題回到芯片產業上來,作為集成電路中最重要的元素,硅廣泛存在於沙子中,那麼,全球沙子短缺真的會加劇“芯片荒”?

答案是否定的。

北京理工大學材料學院副研究員常帥在接受《科技日報》採訪時表示,半導體行業所用的硅材料,其主要來源並不是河沙,而是各種含硅的礦石,如脈石英、石英礫石等。這些礦石在地球的儲量非常大,而且半導體這種高精尖化產業對硅材料的消耗量遠小於建築行業。

全球多晶硅年產能約為64萬噸,用於製造芯片的只有3萬噸;半導體用硅材料,僅佔全部硅材料總產量的5%。半導體行業用硅量非常小,即便沙子真不夠用,也很難引發原材料價格整體上漲。因此,“沙子不夠用”這一問題,不會成為半導體行業發展的瓶頸。

而在整個硅材料應用中,半導體只是一個很小的應用領域,大量的硅材料,如太陽能級硅、有機硅等都被用於建築、運輸、化工、紡織、食品、醫療等領域。

與其擔心沙子短缺加劇“芯片荒”,不如多關注其對建築業的影響。而未來,河沙短缺危機是否能得到有效解決,要看科技能否將沙漠沙子和海沙改造成可利用資源。

目前,研究人員已經開始研究沙子的替代品,例如研發使用火山灰、農業廢棄物和燒煤的副產品粉煤灰,希望能夠緩解沙子短缺危機。

封面新聞 徐亞嵐 綜合自央視財經、界面新聞、參考消息、環球網、科技日報等

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