《2060年前,原材料开采量可能增加60%,环保措施可能无法遏制这种破坏》

  • 来源专题:关键矿产
  • 编译者: 欧冬智
  • 发布时间:2024-02-23
  • 联合国的旗舰报告《全球资源展望》就是一个巨人的写照。联合国国际资源小组将于本月晚些时候发布报告,该报告强调了自1970年以来全球原材料消费量增长了四倍,到2060年将进一步增长60%。技术圈——从机场到齐默尔框架的人造产品的总和——已经比生物圈更重。从 2020 年代开始,人类伸展的身体的重量——让我们避难的混凝土外壳、让我们飞来飞去的金属翅膀——的重量已经超过了地球上所有生命的重量。生产如此多的物质是导致全球变暖和海洋酸化以及植物和动物迅速加速灭绝的主要因素。
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  • 《氢能试点项目最终可能会增加核电站的利润》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2020-07-22
    • 利用核能生产氢气可能不足以帮助核电站与可再生能源竞争。 美国中西部的核电站正在探索就地生产氢气的潜力,以降低成本并创造新的收入——这一举措也可能促进该地区不断增长的燃料电池产业。 能源部拨款将允许能源港(原第一能源解决方案)和Exelon使用他们各自核电厂的一部分电力,通过水解将水分离成氢和氧。氢可以用于各种各样的应用,包括燃料电池。燃料电池将氢和氧结合生成水,从而产生电能。 能源港在俄亥俄州橡树港的戴维斯-贝斯核电站的项目将花费大约1000万美元,据那里的机械工程师阿兰·沙瓦德说。他说,该公司与爱达荷国家实验室的项目合作伙伴还包括Xcel能源公司和亚利桑那公共服务公司。双方还计划在各自的发电厂建立试点项目。 Scheanwald最初计划在4月底的俄亥俄州燃料电池联盟2020年研讨会上谈论Davis-Besse项目。由于冠状病毒大流行,此次活动目前被重新安排在10月举行。 Exelon公司的发言人Lacey Dean说,Exelon公司也收到了类似的资助,在它的一个核电站建立了一个由核能产生氢气的项目。该项目输出的用途与Davis-Besse项目略有不同。 迪安说:“我们的目标是为内部核设施提供经济的无碳氢供应。”她解释说,由于其有利的传热特性,这种气体在涡轮发电机运行时有助于冷却发电机。她指出,氢气还有助于防止一些核反应堆组件的材料降解。 为什么要从核中提取氢呢? 将氢从水中分离出来的技术,叫做电解,早在19世纪就开始了。使用质子交换膜(PEM)的现代技术可以追溯到20世纪60年代。   然而,电解通常比从天然气中制造氢燃料更昂贵。这一过程产生的温室气体净排放量仍然比直接燃烧天然气产生的单位氢燃料电力要少。但是天然气的重整仍然会释放出一些二氧化碳。 用核能制造氢提供了避免温室气体排放的潜力,就像用太阳能或风能等可再生能源制造氢一样。相比之下,使用通用电网的电力运行电解将使用来自许多不同来源的电力。对于俄亥俄州和整个PJM电网地区来说,大部分能源来自化石燃料。   如果试点项目取得成功并最终扩大规模,它们还可能改善越来越缺乏竞争力的核电站的底线。   能源港戴维斯-贝斯电厂的Scheanwald说:“我认为这可以让我们继续运营这个电厂。”“它有助于推广我们已经生产的产品,我们将其提升到一个新的水平,用它来生产另一种产品。”   在戴维斯-贝斯的例子中,下一个水平可以让电厂从用于生产燃料的少量电力中赚取更多的钱,而不是在低需求时期将其输入电网。Scheanwald称,这对试点项目来说是最小的,因为该项目将使用远不到工厂产量的0.5%。   尽管如此,Scheanwald表示,"到目前为止,托莱多市内及周边行业对我们有很多兴趣。"未来扩大规模的项目最终可能会使用该厂产量的更大份额。   大多数核电站的产量相对不灵活,这意味着它们无法根据需求的变化轻易增加或减少产量。对于像戴维斯-贝斯这样的工厂,最好的运作方式是昼夜不停地产生大致相同的产量。然而,在不同时期,市场价格可能无法覆盖工厂的全部成本。   Scheanwald称:"我们并没有受到限制产量的挑战。"“我们面临的挑战更多的是电网电力输出的价格。”   与此同时,大多数核电站的固定成本较高,边际成本较低。高昂的固定成本,以及在改变产量方面相对缺乏灵活性,是核电站越来越难以与天然气和可再生能源发电竞争的原因之一。   因此,根据俄亥俄州燃料电池联盟的执行董事帕特·瓦伦蒂的说法,理论上,戴维斯-贝斯核电站制造氢气的边际成本可能非常低。瓦伦特说,如果这个项目最终扩大规模,它将最终使零排放氢燃料的生产“比目前市场上的价格便宜得多”。   与此同时,出售燃料的收入可能为核电站提供新的收入来源。实际上,利用一些多余的电能来制造氢燃料可以作为一种能量储存方式。但它的功能并不能平滑电力的间歇性生产,当氢被购买并用于燃料电池应用时,它将产生更多的收入和价值。 同样,就地制造氢气可以减少购买用于核电厂运行的天然气的费用,比如冷却和部件保护。   “如果成功了,我们可以立即降低内部氢气成本,”Exelon的Dean说。“接下来,我们可以探索在商业市场销售清洁氢的潜力,为我们的工厂提供新的收入来源。”   正在进行的挑战 虽然电解技术已经很成熟,但这些公司需要看看它在他们的设备中是如何工作的,以及它是否可以大规模管理。 他说:“我认为,我们希望在试点项目中证明的问题在于,如何将其与我们的日常核操作结合起来。”他指出,如果成功,能源港可能最终会在附近建立一个大规模的氢气处理厂。然而,目前还没有这方面的承诺。 虽然这样的收入来源会有所帮助,但从长远来看,扩大项目规模能否弥补各种核电站在竞争中面临的劣势,因为天然气发电厂的数量不断增加,可再生能源的成本不断下降。批评人士还指出,可再生能源技术可以更有效地减少温室气体排放。 在伊利诺斯州,Exelon的几家核电站已经得到了州政府的补贴。能源港的戴维斯-贝斯和佩里核电厂同样会因为去年众议院通过的第6号法案而获得补贴。自2014年以来,FirstEnergy一直在为戴维斯-贝斯(Davis-Besse)和某些燃煤电厂寻求救助。 虽然Energy Harbor在明年收费生效时仍将获得补贴,但该公司在5月8日将股票回购授权从5亿美元上调至8亿美元。除了推高股价,这一举措还可以为那些在FirstEnergy Solutions公司进入破产程序时押注众议院第6号法案获得通过的投资者提供快速回报。这些诉讼在今年早些时候结束。 戴维斯-贝斯为期两年的项目将在今年冬天开始实施,尽管目前尚不清楚疫情或其他因素是否会影响这个时间表。Exelon仍然需要为它的项目选择工厂。
  • 《居住在被微塑料污染的近海区域可能会增加心血管代谢疾病的风险》

    • 编译者:李永洁
    • 发布时间:2025-07-24
    • 生活在被海洋水域环绕的美国沿海县区,且该区域附近海域微塑料含量极高的环境中,可能会增加患心脏病和代谢性疾病(如 2 型糖尿病、冠状动脉疾病和中风)的风险。根据发表在《美国心脏协会杂志》上的研究,这种风险高于居住在附近海域微塑料污染水平较低的沿海县区的居民。“这是首批表明居住在微塑料严重污染的水域附近可能与慢性健康状况有关的大型研究。塑料污染不仅是一个环境问题,也可能是一个公共卫生问题。”该研究的资深作者、马萨诸塞州伯灵顿拉希医院与医疗中心可持续发展医疗主任、医学部研究副主席、Sustain Health Solutions 公司总裁萨尔朱·甘纳特拉博士说道。微塑料是指尺寸小于 5 毫米(相当于新铅笔橡皮擦的宽度或更小)的微小塑料颗粒。纳米塑料则更小,肉眼无法看见,其尺寸小于千分之一毫米。这两种尺寸的塑料颗粒均来自较大塑料废弃物的化学分解(分解过程),这些废弃物包括食品包装(如一次性水瓶)、合成纤维和个人护理产品。微塑料和纳米塑料已被发现存在于饮用水、海鲜和空气中。据研究称,在沿海地区,海水入侵这一自然过程(即海水与地下水资源混合)被广泛报道,该过程导致沿海地区的地下含水层中各种污染物(包括微塑料)浓度较高。在这项研究中,研究人员考察了沿海社区附近海洋水体中的塑料颗粒浓度是否与当地居民中 2 型糖尿病、冠状动脉疾病和中风的发病率升高有关。研究人员还考察了这些县 200 海里范围内海洋微塑料污染(可能是微塑料和纳米塑料的混合物)的浓度,并根据平均海洋微塑料水平(MML)将其分为四个类别:低污染(0 - 0.005 个/立方米):其污染程度几乎微乎其微——或许在 200 个浴缸的海水样本中只有一小块塑料碎片;中度污染(每立方米 0.005 至 1 个颗粒):每 200 个浴缸的海水样本中最多会有 1 个小塑料颗粒;重度污染(每立方米 1 至 10 个颗粒):每个浴缸的海水样本中很可能会有少量小塑料颗粒漂浮着;而极重度污染(每立方米 10 个以上颗粒):每 1 汤匙的海水(大约相当于一个浴缸的大小)中就可能含有 10 个或更多的塑料颗粒。分析发现,与附近水域微塑料污染水平较低的美国沿海县的居民相比,生活在微塑料污染水平极高的县的居民患 2 型糖尿病的调整后患病率要高出 18%(已知这种疾病会使心脏病的风险翻倍);冠状动脉疾病(心脏血管中斑块积聚,可能导致心脏病发作或中风)的患病率要高出 7%;中风的发病率要高出 9%。中风是指大脑中的血管被堵塞或破裂的情况。中风是导致死亡的第五大原因,也是导致残疾的主要原因。此外,分析发现,位于墨西哥湾(也被称为“美洲湾”)和大西洋沿岸的美国各县,相比太平洋沿岸的县,2 型糖尿病、冠状动脉疾病和中风的发病率更高。即使在考虑了年龄、性别、获得医生服务的便利性、社会经济状况(教育程度、失业率、家庭收入、社区状况等)以及环境因素(空气污染、噪音污染、距离公园的远近、步行空间等)等因素之后,高微塑料污染水平与更多人患有心血管代谢疾病之间的关联依然存在。“虽然这项研究测量的是海洋水中的污染情况,但污染并不局限于海洋。微塑料无处不在:在饮用水中、我们所食用的食物中,尤其是海鲜中,甚至在我们呼吸的空气中都有。所以,尽管我们研究了从海洋水中收集的微塑料数据以及附近社区居民的健康状况,但微塑料污染影响着我们所有人,无论我们居住在哪里。”甘纳塔说。他说,科学家们才刚刚开始了解微塑料对健康的全面影响。“讽刺的是,即便是在医疗保健领域——这个致力于治愈疾病的行业——我们也大量使用一次性塑料制品,从静脉输液袋和注射器到手套、管子、药物贴袋以及手术用布帘等等。其中大部分最终都会被丢弃进垃圾填埋场或流入海洋,从而分解成微塑料并进入生态系统。” “现在是时候从意识层面转向实际行动了,”他说道。“我们呼吁政策制定者将塑料污染视为一场环境危机,同时也视为一个潜在的健康危机。”2024 年美国心脏协会科学声明编写委员会主席、环境暴露与儿科心脏病学专家贾斯汀·扎卡里亚(医学博士、公共卫生硕士、美国心脏协会院士)表示:“作者进行了非常细致的县级分析,这表明需要更多关于个体层面的研究来了解塑料对我们的影响以及减少这些影响的干预措施,或者对环境中的微塑料和纳米塑料进行限制。”在没有此类数据或政策的情况下,有关塑料含量的透明度和标签能够使消费者能够做出适合自己的选择。我们必须记住,这些塑料会无限期地存在于我们的体内,可能会使各个年龄段的人在整个生命周期中累积风险。”扎卡里亚与本研究无关,他是贝勒医学院的儿科心脏病学副教授以及德克萨斯儿童医院心血管临床研究核心的医疗主任,均位于休斯顿。该研究存在一些局限性。首先,该研究将数据与县一级的数据进行了对比,而非针对个体进行分析。此类研究无法证明附近海域微塑料含量(仅测量水中的含量,而非鱼类或植物生命中的含量)与心血管代谢疾病的发展之间存在因果关系。”我们也没有测量这些县居民体内的塑料含量,而且我们还不清楚这些颗粒物可能对身体造成伤害的确切方式。所以,尽管这些发现很有说服力,但它们应该是一个呼吁进行更深入研究的信号,而不是得出明确结论的依据。”甘纳塔说道。甘纳塔及其同事表示,他们的研究结果指出了未来研究的几个关键领域:微塑料是如何进入人体的?微塑料在何种含量水平下会变得有害?这些颗粒物在人体内会积累到何处?微塑料对长期健康有何影响?研究团队目前正在设计后续研究,以通过水、食物和空气来测量个体的微塑料暴露量,并评估暴露情况如何影响炎症和心血管压力的生物标志物。研究详情、背景及设计 利用来自国家环境信息中心的数据,我们于 2015 年至 2020 年期间对美国太平洋沿岸、大西洋沿岸以及墨西哥湾(也称为美洲湾)沿岸 152 个沿海县(其海域范围为 200 海里以内,即海洋专属经济区)的海洋水域中的微塑料浓度进行了获取和测量。这些县居民的平均年龄为 43 岁,其中约一半为女性。约 75% 为白人成年人,13% 为黑人成年人,1% 为美洲印第安人和阿拉斯加原住民成年人,4% 为亚裔美国人成年人,0.1% 为夏威夷原住民和其他太平洋岛民成年人,其余 7% 的成年人未自行表明其种族或民族身份。各县的 2 型糖尿病、冠状动脉疾病和中风的患病率是从 2022 年美国疾病控制与预防中心的“人群层面分析”中获得的,该分析基于 2019 - 2020 年的行为风险因素监测系统以及 2015 - 2019 年的美国社区调查。研究人员对微塑料浓度较低与较高的两个县的疾病发生率进行了比较,且在未对多个县层面的风险因素(如年龄、性别、种族、民族、获得医生服务的机会以及沿海社区居民所面临的社会经济和环境问题的指标)进行调整的情况下也进行了比较。