制造玻璃和芯片所需要的硅,主要来自沙子。
可能是因为我们习惯了用砂石来盖房子,所以才没有意识到砂石是一种稀缺资源。然而,根据美国CNBC的报道,全球现在正面临沙子短缺的问题。据统计,仅建筑业每年就消耗超过400亿吨的沙子。如果把这些沙子堆成一堵宽27米的墙,也能够绕地球一圈。这相当于水泥用量的10倍左右。
其实,沙子在现实生活中有很多用途,不仅用于建造房屋、道路和桥梁,还包括制造玻璃和芯片所需的硅。玻璃制品有很多,包括我们日常生活中用到的,用来装新疫苗的玻璃瓶也需要更多的沙子来制造。尽管发明现代芯片的美国科学家在几十年后获得了诺贝尔奖,但芯片早已悄然改变了世界。目前,全球芯片供应紧张,如果沙子越来越稀缺,自然会进一步影响芯片制造。虽然沙子是可再生资源,但目前沙子的消耗速度超过了自然形成的速度,未来对沙子的需求量还会进一步增加。
那么,我们可以利用沙漠中的沙子吗?还是用其他方法来处理?沙漠中的沙子可以用来制造芯片吗?硅确实被用于芯片制造,而沙子是提取硅最重要的原料之一。现在大家使用的电脑和智能手机的核心部件之一就是芯片。在地球上,近三分之一的土地是沙漠。沙漠是风沙地貌,植物比较稀少,盐滩更是荒芜。虽然沙漠看起来荒凉,但生产芯片所用的硅主要来自砂石的提炼。虽然沙漠里的沙子看起来与普通沙子相似,但它们的形成是从岩石风化剥蚀开始的。因此,沙漠中的沙子并不适合直接用于芯片制造。
另一方面,虽然硅被用于半导体,但硅的用量并不是特别多,至少比不上建筑业用沙子的量。而且,地球上硅的储量也比较丰富。约占地壳质量的26.4%。如果沙子真的不能满足芯片制造的需要,我们也可以选择其他原料来提取硅。例如,虽然硅通常不会以单质形式出现,但提取硅的原料不仅是沙子,还有很多岩石。此外,研究人员也在寻找替代沙子的方法,比如火山灰、农业废弃物、煤的副产品焚烧等,虽然不能彻底消除沙荒危机,但至少可以提供一些缓解。