沙子告急！未來30年可能要用光，為什么不用沙漠里的沙子？

大家知道，沙子是建筑業(yè)應(yīng)用最多的原材料，沒有之一，我們所居住的房屋、各種道路和橋梁、水利設(shè)施等等都離不開沙子，而且融化的沙子還能應(yīng)用于生產(chǎn)玻璃、電視電腦的屏幕以及手機(jī)、電腦和汽車的芯片，可以說我們的日常生活中，無時無刻不在享受著沙子給我們帶來的保障和便利條件。

沙子的形成

自然界中的沙子，主要來源于巖石的裂解，在太陽輻射、溫度變化、風(fēng)力、微生物作用等的影響下，巨大的巖石逐漸發(fā)生碎化，由大到小、由粗到細(xì)，再通過風(fēng)吹和水流的進(jìn)一步風(fēng)蝕、水蝕以及搬運(yùn)作用，通過成千上萬年的積累，從而在不同區(qū)域、不同場所堆積或者沉積形成厚厚的沙層。

在干旱地區(qū)堆積形成荒漠甚至沙漠，而在河泊以及近海區(qū)域則沉積形成河沙和海沙。

一直以來，應(yīng)用于建筑行業(yè)的沙子，基本上都來源于河沙、海沙的開采，另外還有相當(dāng)一部分直接從礦山上采掘，然后通過相應(yīng)工序進(jìn)行開發(fā)利用。

沙子的消耗量

據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在全球每年對沙子的消耗量，達(dá)到了驚人的400多億噸，在過去的20年中，全球范圍內(nèi)的沙子使用量增加了足足兩倍。隨著人口增長和社會發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，城市化、工業(yè)化的發(fā)展，需要的沙子數(shù)量肯定還會激增，人類對沙子的消耗量，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出自然界的形成速度。

如果以現(xiàn)在的消耗量增長速度進(jìn)行估算，那么可供人類大規(guī)模開采的河沙和海沙就會越來越少，可能在未來不長的時間里就會基本用光。

近年來，聯(lián)合國以及世界各個國家，都認(rèn)識到了這個嚴(yán)峻的問題，聯(lián)合國在2019年將沙子短缺危機(jī)問題正式提上議事日程，而很多國家也試圖通過新材料代替、減量作用、再利用、延長建筑使用壽命等方式，在一定程度上減少了對沙子的直接依賴，但是總體效果并不十分理想。

從目前看可持續(xù)性的開采方案、替代措施針對性都不強(qiáng)，而且隨著未來人口的增長、城市化的發(fā)展，人類社會對沙子的需求勢必仍然呈爆炸式增長態(tài)勢。有研究機(jī)構(gòu)測算，到2060年，全球僅建筑用沙的需求量，就將增長50%左右，全球沙子告急的形勢將更為嚴(yán)峻。

而且，隨著人們對河沙、海沙、礦山的頻繁開采，還會造成一系列的生態(tài)環(huán)境問題，比如生態(tài)破壞、生物多樣性下降、環(huán)境污染等問題，對開采區(qū)域以及周邊生態(tài)系統(tǒng)和人類生存質(zhì)量，都將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

沙漠里的沙子為什么不能用？

有人不禁要問了，現(xiàn)在全球差不多四分之一的土地被沙漠所覆蓋，沙漠里遍地都是沙子，能不能解決全球的沙子危機(jī)呢？

答案肯定是不能的，因為相較于建筑業(yè)和其他領(lǐng)域所應(yīng)用的沙子，沙漠里的沙子由于天生的“缺陷”，根本達(dá)不到使用的要求，主要來說有以下幾個方面：

一是粒徑太小。沙漠中的沙子，由于長期受到風(fēng)吹日曬等方面的外力作用，沙粒之間反復(fù)進(jìn)行著碰撞和摩擦，沙子顆粒的直徑普遍很小，一般都在0.1毫米以下，而且還非常圓潤光滑。而作為建筑用沙來說，對其粒徑都是有明確要求的，一般都是選擇0.2-2毫米之間的沙子，并且在不同的應(yīng)用場合，對符合上述粒徑范圍的沙子，也有明確的級配標(biāo)準(zhǔn)要求。顯然，沙漠中的沙子是達(dá)不到要求的。如果強(qiáng)行使用，那么沙粒與水泥、與附著物等的結(jié)合力就不怎么強(qiáng)，從而影響水泥砂漿的強(qiáng)度，會引發(fā)建筑物的安全質(zhì)量問題。

二是雜質(zhì)太多。河沙和海沙由于時刻都在受到水流作用，其中含有的黏土等雜質(zhì)都被沖得一干二凈，所以相對來說比較純凈。而沙漠中的沙子，則含有較多的黏土和其他成分，雜質(zhì)較多，在與水泥等建筑材料配合使用時，也會降低沙粒與周圍物質(zhì)的結(jié)合能力，吸附和緊固能力隨之下降，不但原材料的使用量增加，而且安全性也會下降。

三是有害物質(zhì)多。河沙和海沙中的一些可溶解物質(zhì)，基本上都被水流沖走了。反觀沙漠中的沙子，在長期的風(fēng)化過程中，原來巖石中所含有的各種礦物鹽類、云母、堿土、硫化物等，基本上也留在了沙漠中，這些物質(zhì)不但會對建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重的侵蝕作用，而且也會對人體造成不利影響。

四是開采成本高。沙漠地區(qū)由于氣候條件的限制，那里環(huán)境非常惡劣，人煙稀少，距離人口密集區(qū)遠(yuǎn)，更是缺乏交通設(shè)施，如果去開挖，那么相應(yīng)的設(shè)備和車輛很難抵達(dá)，也很難保障開采過程中的必要電力、油料、人員以及食物和水的供給，開發(fā)成本勢必會非常高，遠(yuǎn)沒有在河湖或者海邊開采性價比高。

所以，應(yīng)對全球沙子短缺的問題，人們的目光自然不會放到沙漠里的沙子上面，而是應(yīng)該放到如何尋找開采過程中對環(huán)境影響小的新的沙源上、放到使用更高效的替代材料研發(fā)上、放到盡可能提高沙基材料的回收利用上，盡可能地讓自然界中沙子的消耗與更新保持一定程度的匹配，實現(xiàn)可持續(xù)利用。