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芯片|制造芯片能换成沙漠里的沙子吗？为什么？

地球芯片沙子

玻璃和芯片制造必须用到的硅 ， 也主要来自于沙子！
可能见惯了到处都在修房立屋 ， 所以我们从来不觉得沙石这东西有什么好稀罕的 ， 但是 ， 就在近日 ， 美国的CNBC就公开报道如今全世界都面临沙子短缺的危机 ， 仅仅是统计到的用于建筑行业的沙子 ， 每年的消耗量都超过了400亿吨 ， 如果将这些沙子堆积成宽度和高度都达到27米的墙 ， 那也能围绕地球转一圈 ， 这个数据相当于水泥用量的10倍左右 。
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而现实生活会用到沙子的地方其实很多 ， 并不是只有修房子、修路造桥这些情况才会使用到 ， 可能很少有人想到 ， 包括制造玻璃和芯片时需要用到的硅 ， 竟然也是基本上是从沙子中获取的 。 玻璃制品有很多 ， 包括大家日常生活中使用到的 ， 而用来装新冠疫苗的玻璃瓶 ， 也同样需要更多沙子来填补这个突然增加的部分 。
【芯片|制造芯片能换成沙漠里的沙子吗？为什么？】众所周知 ， 尽管发明现代芯片的美国科学家在几十年后才拿到诺贝尔奖 ， 但芯片早已悄然改变世界 。 而且 ， 目前全世界芯片供应又紧张 ， 如果沙子变得越来越稀缺 ， 自然会进一步影响到芯片制造 。 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速度 ， 而且 ， 未来沙子的需求量还会进一步增大 。 那么 ， 我们能不能把沙漠里的沙利用起来？又或是使用其他办法来应对？
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制造芯片能用沙漠里的沙子吗？
的确 ， 在芯片制造的时候需要用到硅 ， 而沙子刚好又是最主要的提取硅的原材料之一 ， 现在大家使用的电脑和智能手机这些东西 ， 它们最为核心的零部件之一就是芯片 。 在地球上 ， 近三分之一的陆地都是沙漠 ， 沙漠属于风成地貌 ， 所以植物相对罕见 ， 盐滩更是草木不生 ， 似乎目之所及皆是荒凉 。
但是 ， 生产芯片用到的硅主要都来自于沙砾提取 ， 沙漠的本质是失去秃顶生产能力的沙质荒漠地区 ， 而沙砾虽然是包括了碎石和沙子 ， 但它们的形成始于岩石风化和剥蚀 ， 虽然看上去比普通岩示颗粒小了不少 ， 但这种沉积物也远比粉砂粗造 。
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另一方面 ， 虽然半导体会使用到硅 ， 但是硅的用量并不会特别大 ， 至少完全不能和建筑行业的用沙量相提并论 。 而且 ， 地球中硅的储量也比较丰富 ， 虽然它们通常不以单质形态出现 ， 但提取硅的原材料并不是只有沙子 ， 很多岩石之中都有 ， 整个地球地壳中硅的含量排名第二丰富 ， 约占据了地壳质量的26.4%左右 。
退一万步讲 ， 即便有一天沙子真的无法满足芯片制造的需求 ， 那么 ， 我们可以选择其他原材中提取硅 ， 毕竟人类社会的提纯工艺也是朝着更加先进的方向发展 。 所以 ， 担心沙子用完了就没有办法制造芯片 ， 纯属过滤了 ， 地球上硅的存量其实很丰富 ， 而目前硅的使用量还相对较小 。
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人类如何应对全球面临沙子短缺危机？
从根本上来说 ， 由于沙漠沙的吸水性不好 ， 有土还很细 ， 并且可塑性也远不如河沙 ， 所以沙漠里的沙才难以在建筑上得以运用 。 很多人都说沙漠沙的运输成本高 ， 但这当然不是主要原因 ， 毕竟目前大家的沙子也不是都来自于本地 ， 依然离不开长途搬运 ， 这也是为什么有时候买一车沙的成本和托运沙子的成本差距并不是很大 ， 尤其是运砂车不大的情况 。
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当然 ， 既然全球面临沙子短缺危机 ， 虽然不影响芯片制造 ， 但这并不影响研究人员想办法寻找沙子的替代品 ， 比如火山灰、农业废弃物 ， 以及烧煤的副产品等 ， 虽然无法彻底消除沙子短缺危机 ， 但至少可以起到一定的缓解作用 。
很多人说以后人口数量没有现在多 ， 大家生育孩子的愿望又很低 ， 以后根本不需要修那么多房子 。 但是 ， 不管现在空置了多少房子 ， 它们终究会变成老房子 ， 外表包装可以掩盖老房的年龄 ， 但是危房终究还是要拆除的 ， 大家总不能一直住在现在的房子里面 。 所以 ， 房子终究还是会更新换代 ， 倘若以后修房子都不需要使用沙子了 ， 那一定是研发了什么新型技术 。
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