2026年1月30日,日本深海探测船“地球”号把扬泥管一节一节往下接,一直接到海面下5569米,才碰到南鸟岛附近的海底。光是把管子和采矿机放下去,就被近7米高的浪折腾了12天。
接下来三天,船上捞起了大约50吨泥。别小看这摊烂泥。据东京大学团队2018年发表在《科学报告》上的论文估算,这片海底的镝,理论上够全世界用730年。
家门口守着这么一座海底宝库,日本为什么迟迟没有大规模开采?卡住它的,远不止水深这一道坎。
730年这个数,是从一摊泥里算出来的
先看这座“矿”在哪。南鸟岛是日本最东端的岛,离东京约1900公里,面积1.5平方公里左右,最高处海拔才9米,岛上没有常住居民。这么个小点,在地图上得凑近了才看得见,它的分量全在周围那片海底。
2012年到2013年间,东京大学加藤泰浩的团队在南鸟岛周边的专属经济区里,约5000米深的海底,发现了稀土浓度很高的泥,铺开来大约2500平方公里。
5000米有多深?把富士山整座沉下去,山顶离海面还差一千多米。这座矿也和一般人想象的不一样。海底没有矿脉,没有岩层,只有一层软泥。稀土主要附着在鱼的牙齿、骨头碎片这类颗粒里。
研究团队后来摸索出一个办法:按颗粒大小把泥筛一遍,稀土浓度能提到原来的2.6倍。
这一步看着不起眼,分量却很重。同样捞一吨泥,浓度越高,能提出来的东西越多,后面每一道工序摊到的成本才有往下压的空间。
真正让这片海底出名的,是2018年4月那篇论文。团队根据25处海底样本推算,这片海域的稀土储量超过1600万吨。
按论文的估算,其中的镝理论上够全球用730年,钇够780年。镝和钇都属于中重稀土,恰好是日本最依赖进口、最怕断供的那一类。
消息一出,“日本挖到海底宝库”的说法传得很快。可这笔账算的,是海底躺着多少。东西能不能拿上来、拿上来要花多少钱、拿上来之后能不能炼成产品,论文管不着。
研究团队当年自己就承认,达到实用水平的开采技术还不存在,加藤泰浩的期望是用十年左右把技术做出来。
从那篇论文算起,到“地球”号那次下管,八年过去了。一个理论上够全球用730年的资源量,到手的还只是船舱里的几十吨泥。中间隔着的每一步,都得拿真金白银去填。
从5569米往上,每一步都在花钱
第一关是把泥弄上来。石油天然气埋在地下有压力,打通了自己会往上涌。海底的泥可不会自己跑,只能靠管子抽。
日本这次用的是封闭循环的采矿系统:采矿机扎进海床,把泥和注入的海水搅成泥浆,再顺着5569米长的扬泥管循环提升到船上。听上去顺,做起来难。那个深度的水压有五百多个大气压。
试采那几周,现场赶上近7米的浪、每秒约20米的风,原计划7天放完的设备,拖成了12天。南鸟岛一带还正对着夏秋台风的路线,一年里能安心干活的窗口本来就不宽。
中国科学院海西研究院的研究员杨帆接受新华社采访时说,短期科考试验做得成,可一旦要产业化、长期服役,装置得常年顶着极端水压和强腐蚀。
采矿机和吸泥管还得连续稳定运转设备的能耗和能采出来的资源价值不相匹配。试一次和天天干,是两码事。
第二关是钱。日本经济产业省早年测算过,在没形成规模生产的情况下,深海稀土光是开采这一环,每千克就可能要50到100美元,有些情况超过150美元。这还没算运输、脱水、精炼。“地球”号这条船,一年运营费就是100亿日元。再看产出。
按试采前的预计,采约35吨泥浆,每吨大约提2公斤稀土,算下来70公斤左右,还不够日本一天的消耗。
这是验证技术的试验量,谁也不会拿它当产能看,可它把距离摆得很直白:船开出去一趟,折腾几个星期,换回来的东西,工厂一天就用完了。
第三关是运和晒。泥浆从海上运回本土要跨过约1900公里,每多跑一趟,每吨的成本就往上叠一层。深海泥里九成以上是水,有测算说,光是初步脱水的耗能,就能吃掉大约六成产值。
最后一关最硬,是精炼。泥里的稀土要一种种分离、提纯,才算能卖的产品。全球约90%到91%的稀土精炼产能在中国,中国的精炼分离成本只有海外同行的三分之一左右。日本的分离工艺在实验室里能做,放大到工业规模就吃力,还得额外处理泥里伴生的钍。
这几关叠在一起,处境就很清楚了:费了大劲从5000多米深处捞上来的泥,运回家、晒干、提纯,最后要拿到市场上,和一个成本只有自己三分之一的对手同台报价。这样的账,哪家企业敢自己掏钱去算?
2027年2月,才轮到真正的大考
照这么算,日本早该把这事放下。可它偏偏在2026年开春,把一艘年耗百亿日元的船开到了南鸟岛。原因要往回倒十几年。
2010年中日稀土争端期间,日本企业一度面临严重短缺,那次教训之后,日本开始多头找货源、搞储备、减少用量、推进海底探测。可折腾到现在,据日本政府统计,仍有约60%的稀土进口依赖中国,重稀土的依赖更深。
2025年4月,中国商务部会同海关总署对钐、钆、铽、镝、镥、钪、钇七类中重稀土相关物项实施出口管制,日本推进供应多元化的步子明显加快。
所以南鸟岛项目从一开始就不按生意账来立项。它挂在内阁府的战略性创新创造计划名下,定位是“经济安全保障”。企业掂量的是划不划算,国家掂量的是万一买不到怎么办,这两本账的算法天差地别。
这次试采总算交出了点东西。“地球”号在世界上首次实现从5569米深的海底连续把泥抽上船,三天回收约50吨,检测没有发现显著的放射性。
更让日本看重的是泥的成色:回收泥的稀土里,中重稀土占53.9%,其中钇29.9%、镝4.6%,比中国白云鄂博矿的45.6%还高。东西确实是好东西,也确实是日本最缺的那一类。但成色好,离开采还差着好几步。
按日本内阁府的安排,2027年2月开始正式采掘试验,产业化综合评估至2028年3月。产业化要等到2028年度以后。
外面的判断更冷静。荷兰阿达马斯商情公司的研究人员认为,就算实现有限的商业化,也得高度依赖国家财政补贴,最理想的情况下,深海稀土“只能成为一种小规模供应渠道”。
环保组织和太平洋岛国对深海采矿的生态影响也一直忧心忡忡,东京大学教授冈部彻直言,精炼稀土泥产生的大量废弃物怎么处理,还没有办法。
回到“地球”号那三天捞上来的50吨泥。它证明了一件事:泥能从5569米深处抽上来。运得回、炼得出、算得过这三件事,一件都还没有答案,那个理论上够全球用730年的数字,暂时还只能躺在海底。
日本为何至今不大规模开采?因为日本政府给自己定的产业化节点,本来就在2028年以后。2026年2月14日,“地球”号回到港口。2027年2月,它还得再出一趟海,去考那场决定这摊泥值不值钱的大考。
参考资料:
新闻分析丨日本挖到的深海稀土泥是否具有开采可行性.新华网(新华社东京电).2018-04-11
日本团队推测南鸟岛海底稀土储量超1600万吨.中国新闻网(转引共同社).2018-04-11
深海泥浆作为稀土元素来源的巨大潜力.Nature子刊.2018-04-11
消息人士:中方正研究收紧对日稀土出口许可审查.中国日报网.2025-04-04
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