美国镍矿面临危机
在密歇根州上半岛的茂密松林深处，美国唯一的活跃镍矿——Eagle Mine，正悄然接近其生命周期的尾声。这座矿场自2014年投产以来，已成为电动汽车（EV）电池供应链中不可或缺的一环。然而，随着开采深入，矿石中的镍浓度不断下降，预计很快将低至不值得继续挖掘的地步。就在汽车制造商如特斯拉和通用汽车对高纯度镍需求激增之际，这一消息无疑雪上加霜。
在美国密歇根州上半岛的松林中，美国唯一活跃的镍矿Eagle Mine即将走向寿命终点。
镍是电动车电池的核心材料之一，尤其在NMC（镍锰钴）阴极中占比高达80%以上。随着全球电动车销量预计到2030年突破4000万辆，国际能源署（IEA）预测镍需求将翻三倍。目前，美国高度依赖进口镍，主要来自印尼和俄罗斯等地，地缘政治风险和供应链瓶颈已成为清洁能源转型的隐忧。
微生物提取技术的崛起
今年早些时候，一项突破性研究点亮了希望之光：科学家们发现，特定微生物能从低品位矿石甚至废弃尾矿中高效提取镍。这种生物浸出（bioleaching）技术利用细菌如Acidithiobacillus ferrooxidans，通过分泌酸性物质氧化矿石，将镍等金属转化为可溶形式，便于后续回收。
这项技术并非全新概念。早在20世纪50年代，南非就用微生物处理低品位金矿。近年来，随着基因编辑工具如CRISPR的进步，研究者能优化细菌的代谢路径，提高提取效率达30%以上。在Eagle Mine的案例中，研究团队正测试将微生物应用于矿场尾矿，这些尾矿中仍含5%-10%的镍，远高于许多新矿的品位。
行业背景与全球镍供应挑战
全球镍市场正处于剧变期。传统红土镍矿开采耗能巨大、污染严重，而硫化镍矿如Eagle Mine的资源有限。美国地质调查局（USGS）数据显示，2023年全球镍产量约330万吨，但清洁能源需求将推高至500万吨以上。印尼主导红土镍供应，但其高碳排放工艺与净零目标相悖。
生物采矿的优势显而易见：能耗仅为传统方法的1/3，无需高温高压，减少硫酸渣等废物产生。更重要的是，它适用于低品位矿石，延长现有矿场寿命，并从电子废物中回收镍，推动循环经济。加拿大公司BioMine和智利BioSigma已商业化类似技术，年产值超亿美元。
编者按：生物技术赋能绿色矿业
这项微生物提取镍的研究，不仅是技术创新，更是清洁技术生态的战略转折点。在AI驱动的矿业优化浪潮下，结合机器学习预测细菌活性，可进一步提升效率20%。然而，挑战犹存：规模化需巨额投资，监管审批缓慢，且微生物在寒冷气候下的稳定性待验证。
展望未来，若Eagle Mine成功转型生物采矿，将为美国树立本土镍供应链标杆，助力《通胀削减法案》下的清洁能源目标。全球矿业巨头如力拓和必和必拓已投入研发，预计到2030年，生物提取占金属产量的10%。这不仅是镍的故事，更是微生物如何重塑资源安全的范例。
潜在影响与展望
对电动车行业而言，稳定镍供应将降低电池成本，推动价格亲民化车型普及。同时，减少对进口依赖，提升能源安全。环保组织赞誉其低碳足迹，但专家提醒，需警惕基因工程细菌的生态风险。
总之，微生物从实验室走向矿场的进程，正加速清洁技术的金属革命。美国若抓住机遇，或将在全球绿色供应链中占据先机。
（本文约1050字）
本文编译自MIT Technology Review