一项新的研究估算了开采出来的金属，可以在消失之前循环多久

　　在某些情况下，我们在提取一种金属的过程中丢弃了另一种金属。
　　现代社会的方方面面几乎都依赖于地球上数量有限的物质。为了在地球设定的限度内生活，我们必须弄清楚如何最大限度地利用我们所提取的东西，并反复利用我们所提取的东西。本周发布的一项新研究，调查了我们距离达到61种不同金属的理想状态还有多远。
　　在这个过程中，研究者们计算出不同的金属在消失之前，在循环中停留了多长时间，并确定了这些消失发生的阶段。虽然，缺乏回收利用是发展循环经济的主要障碍，但它远非唯一的障碍。对于许多金属而言，包括一些非常重要的金属，我们为了不同的元素而开采的矿石中有大量的金属被我们丢弃了。
　　小心你的金属
　　追踪许多金属的整个生命周期是一项艰巨的任务，但这项新研究的作者以日本研究人员之前的工作为基础，他们开发了一个名为MaTrace的软件模型。该模型旨在跟踪材料从生产到损失的流动，根据经验数据估计材料生命周期的每个阶段的损失。
　　在材料的生命周期中，损失将在若干点上被跟踪。对于金属来说，这些包括从矿石中提取原材料的生产、金属在产品制造中的使用，以及在产品使用过程中的损耗。最后，在任何产品的寿命结束阶段，金属要么回收，要么作为废物丢弃。MaTrace还可以跟踪材料的流动，通过回收过程（其不可避免的损失），并返回到其他产品中。
　　具体来说，我们可以用简单的铁来解释，铁是从矿石中开采出来的，然后经过加工。这两个步骤都涉及到铁和同一矿石中其他金属的损失。铁最终被整合到产品中，在这个过程中，由于多余的物质被去除，会再次涉及到铁的损失多余的部分也会被送进回收过程。在使用过程中也会有损失，这可能只是一小部分铁生锈到环境中。最终，部分以铁为基础的产品将被回收，其余的将被丢弃到环境中。
　　追踪金属的命运所需要的一些数据很容易获得，比如将矿石转化为金属的效率。其他数据，如最终用于电子产品的铟的比例，必然是更粗略的估计，研究人员告诫说，不要把这里的任何数字视为确定的估计。
　　在他们的分析中，研究人员从一公斤材料开始，将其通过MaTrace传送1000年，或者直到所有的金属都消失（无论哪个先发生）。作者对61种金属中的每一种进行了单独的分析，并将它们聚合为若干组：黑色金属（铁及其相关金属）、有色金属、特殊金属和贵金属。这使得研究人员能够了解在特定行业中经常使用的材料的一般趋势。
　　失落的故事
　　即使将金属分为这四大类，我们对金属的使用也不是单一的。由于铁易于回收利用，从开采到消失在环境中，黑色金属的平均寿命约为150年。在较低的情况下，特种金属只需要12年就可以退出使用回收周期。
　　金属生命周期不同阶段的损耗也有很大差异。我们很擅长从矿石中提取大部分金属，所以大部分的损失都是偶然发生的也就是说，一些金属碰巧存在于矿石中，我们用来做其他材料。例如，铁矿石中可能含有低浓度的锰等物质，但我们加工的矿石数量意味着大量锰最终将被丢弃。总的来说，这些损失往往在15的范围内，除了特殊金属，平均约25。
　　这两个平均数都掩盖了一些相当可怕的损失。在生产过程中，大约有一半的钴会丢失，而很多类型的电池都非常需要钴。用于许多半导体产品的铟的损失达到了70。许多金属的产量损失达到95或更高：砷、镓、锗、汞、钪、硒和碲。
　　制造业的损失没有那么可怕。与提取损失相比，它们通常只是一个舍入误差。在分析的一半以上金属中，制造业产生的损失最小，而且没有哪一种是最高的。即使是最坏的损失率（在有色金属中）也只有6。很明显，制造业在避免浪费方面做得很好。
　　一旦投入使用，大多数金属的损失就更小，除特种金属外，其他金属的平均损失约为5或更少。但这些特殊金属在使用过程中平均损耗超过30。其中一些物质，尤其是锶和钡，最终主要以一次性产品的形式存在，永久地消失在环境中（它们是天然气和石油钻井过程中注入井中的泥浆的一部分）。这两种物质，以及汞，是仅有的三种最大的损失来源。
　　对于其中43种金属来说，最大的损失来自于产品的寿命结束期。在这里，除特殊金属外，所有金属的损耗在7085之间（请记住，这些材料大多在使用过程中损失，因此它们永远不会达到使用寿命的终点）。即使是铝、铜和铁等经常被回收的金属，随着时间的推移也会在处理过程中出现巨大损失，原因很简单，即使是最有效的回收也很少能达到90的效率。昂贵的铂类大多用于催化转化器，而这些并不会被系统地回收。铕和铽在照明方面的应用也是如此。
　　在循环中
　　基于这种追踪，研究人员能够估计出金属在消失前平均会在循环中停留多长时间。从镓和硒的不到一年，到黄金的近200年，这个区间相当高。铁的平均寿命排在第二，刚过150岁。由于铁占黑色金属的97，它大大延长了这类金属的平均寿命。如果不包括铁，一个世纪后，剩下的黑色金属中只有大约4仍在流通。
　　这些数字也被一些长寿产品扭曲了。例如，硼主要用于建筑玻璃隔热，平均寿命约为50年。因此，尽管它很少被回收，但它比那些使用时间相对较短的催化转化器的金属更耐用，而且回收水平很高。
　　再次强调，这些都是估算，这很重要，准确度因金属而异。这些数据只是反映了近年来的情况，所以至少对某些材料来说，这些数据可能很快就会过时。例如，在未来的几十年里，我们可能会看到大量锂电池即将报废，有一些公司正在准备回收它们。
　　尽管有这些局限性，然而，如果我们选择根据这些信息采取行动，这可能是一项非常有价值的研究。例如，这篇论文确定了一些容易实现的目标，比如催化转化器，建立一个更有组织的回收计划可以显著提高一些非常昂贵的金属的寿命。从长期来看，它也有可能帮助提高我们的能力，通过识别最大或最容易纠正的损失点，来帮助提高我们为各种材料实现循环经济的能力。
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