包括關鍵金屬和礦物在內的地質資源對於推動再生能源和能源儲存等技術的發展至關重要，而這些技術對於過渡到去碳化社會至關重要。 這些資源還能生產各種商品和服務，為現代生活提供支援。 隨著全球人口和經濟的持續增長，預計對這些材料的需求將大幅上升。

根據地區水資源可用性所確定的目前地質資源產量超出生產能力的比例，前十大地質資源的用水量最大。 資料來源：日本國立先進工業科學與技術研究所（AIST）

傳統上，有關地質資源可用性的討論主要集中在生態圈和技術圈內的儲量和資源。 然而，生產金屬和其他資源需要大量的能源和水，用於採礦、選礦和提煉等過程。 這些資源密集型過程可能會對生產造成限制。 因此，人們開始關注地質資源的開採是否能保持在可持續的水資源利用限度（地球邊界）之內，或者是否能擴大生產規模以滿足未來的需求。

除了與地質資源生產相關的碳排放（約佔全球碳排放的10%）之外，水消耗也是另一個主要的環境問題。 令人擔憂的是，在許多地區，資源生產的耗水量已經超過了可持續水平，全球24% 的用水需求超過了現有水資源的承載能力。 這種情況有可能限制推進綠色技術所需的關鍵金屬和礦物的供應。 儘管情況緊急，但地質資源生產中永續用水的全球綜合分析卻十分有限。

在最近的一項研究進展中，由日本國立產業技術綜合研究所安全與永續發展科學研究所的Masaharu Motoshita 博士領導的一個國際研究小組探討了地質資源可用性的水限制因素作為地質資源生產的地球邊界的可能性。

Motoshita博士說：”我們在先前的研究中證明，佔總用水量80%的主要流域正面臨著超出其承載能力的過度用水問題。”

在這項研究中，研究小組估算了全球約3300 個礦場生產32 種主要地質資源的耗水量。 結果顯示，其中25 種資源的生產用水量超過了可持續供水的極限。

值得注意的是，雖然鐵的生產耗水量高，但2010 年僅有9% 的產量超過了水資源限制。 相比之下，儘管銅的耗水量較低，但其當前產量的37% 超過了可持續用水限制。 這凸顯了地質資源生產中永續用水的必要性，尤其是像銅這樣的高耗水金屬。

研究強調，資源生產的限制因素不僅取決於耗水總量，還取決於區域水資源供應。 將生產轉移到用水壓力較小的地區可以緩解部分壓力；但在許多情況下，由於物流、經濟和基礎設施方面的挑戰以及資源所在地的地質情況，將生產業務轉移到水資源豐富的地區並不可行。

“本計畫的研究成果將有助於預測金屬和其他材料供應可能出現的中斷，這些材料對於可再生能源和能源儲存等現代綠色技術至關重要。透過提高資源效率、增強可回收性和探索替代資源，我們可以應對未來的供應挑戰。 此外，這些見解還將指導有關資源勘探和採購、替代材料選擇以及製定地質資源使用和循環利用可持續性目標的政策決策。”

研究強調，在未來的地質資源生產中，需要更全面地考慮環境限制因素。 隨著需求的不斷增長和環境壓力的日益增大，了解和管理地質資源生產對環境造成的後果，對於實現長期永續性以及實現清潔能源和去碳化的全球目標至關重要。

編譯自/ ScitechDaily