除了水資源之外，沙子就是目前全球消耗量最大的自然資源了。
那么對于沙漠面積占據陸地面積五分之一的地球，為什么沙子會面臨稀缺的危機？人們大量開采和使用沙子用來建筑工程，面對建筑材料短缺的情況，又該采用哪些方法來應對呢？
世界性沙子短缺到什么程度了
就在今年的3月5日，美國媒體CNBC報道了一條令人難以理解的新聞，說的是目前全球正在面臨沙子短缺的危機。沙子短缺？
想必很多人也會對這個消息感到十分疑惑。要知道，全世界陸地面積為1.62億平方公里，大約是地球總面積的三分之一，更何況沙漠面積就有陸地總面積的20%，并且還有43%的土地正在面臨沙漠化的威脅。大沙沙漠、利比亞沙漠以及撒哈拉大沙漠等等，想象一下，一片沒有盡頭般的沙漠就鋪在你的腳下，難道世界上還缺沙子嗎？
迪拜花重金進口沙子
但是事實上，沙子短缺的問題已經在困擾人類的社會生活了，畢竟人類社會對于沙子的需求還是很大的。當年，身為“土豪大哥”的迪拜在建造高828米，名為哈利法塔的摩天大廈時，使用了將近82萬噸的混凝土，并且其中有至少40%的原材料就是沙子！除此之外，在2020年間，迪拜總共建造了12座摩天大廈。
那么這么多的沙子需求是怎么滿足的呢？是從自家的沙漠里搬運過來的嗎？
當然不是，因為沙漠中的沙子含堿的程度比較大，并且沙粒經風化后粗糙程度不高，所以沙漠中的沙子在不經過特殊處理后是很難用于工業建筑的。因此，實際上迪拜每年都需要花費超過4億美元的資金從世界各地購買沙子，而全球對于沙子的需求量更是超乎想象。根據聯合國環境署的預測，等到2030年的時候，全球每年對于沙子等石礫的需求將會達到500億噸左右。
為什么人們對于沙子的需求會這么大呢？
其中第一個重要的原因，就是在建造樓房的工程項目中，沙子是不可或缺的基本原料之一。像之前所提到的，從2004年到2010年，迪拜用時七年建造的哈利法塔，這座828米高的塔，總共用了33萬立方米的混凝土以及14.2萬平方米的玻璃，而這些，都需要上萬噸的沙子來作為原材料，因此，蓋房子時所需要的大量混凝土也就意味著大量沙子的使用。
其實自混凝土進入人們的視野之后，它的使用率一直都是居高不下，舉個例子，在2011到2013年的三年間，我國水泥的使用量就足足有64億噸之多，而其中沙子的使用量更是遠超水泥；根據不完全的調查顯示，每年，全球單單在建筑工程中使用的沙子就超過了400億噸，這是什么概念呢？大約就相當于5座圍繞地球一圈的沙制長城。
雖然全球沙子的稀缺程度已經超出了我們的想象，但是并不是每一種沙子都面臨短缺問題，其中稀缺的沙子主要是河砂和山砂這類建筑用沙，迪拜每年花4億美金進口的沙子就是這些建筑用沙，如河砂、海砂……
那么對于建筑沙的稀缺情況，我們該怎么去解決這個問題呢？
其中的一種方法就是適當地開采海砂資源，以此來緩解河砂過度開采的問題。也許很多人會感到疑惑，“海砂不是對工程建設有危害嗎？”
是的，海砂中含有豐富的氯離子和硫酸根離子，其中氯離子會腐蝕混凝土中的鋼筋材料，影響建筑工程的使用壽命和安全性；硫酸根離子也會侵蝕混凝土，形成硫鋁酸鈣，由于硫鋁酸鈣相對于之前的反應物，其體積會明顯增大，進而增大混凝土內的應力，嚴重破壞混凝土的質量和結構。之前我國臺灣就因為沒有重視海砂中雜質離子的腐蝕性，導致出現了大批牢固性極差的“海砂房”。
盡管海砂應用在建筑工程中，有著上述的安全隱患威脅著，但是實際上，只要對海砂進行淡化處理以及其他的保護機制處理，海砂在建筑工程中的前景還是可觀的，而對海砂的應用，典型的就是目前正在使用的的海砂海水混凝土，該混凝土在制作過程中，摻和了粉煤灰以及硅酸鹽水泥等來提高耐久性，同時還確保了混凝土中的氯離子含量低于0.025%，避免原海砂中過高的氯離子帶來負面影響。海砂海水混凝土的研制打破了傳統混凝土技術的局限，充分地利用了海砂資源，有效地緩解了河砂資源有限的問題。
當然，除了可以用一定的海砂來替代河砂，人造沙子也是一種有效的應對方法。畢竟物以稀為貴，隨著沙子的稀缺，全球市場的沙子價格被不斷抬高，一些國家甚至開始禁止出口本國的沙子。通過機械的磨碎等來模擬沙子自然形成的過程，以此來制造的機制沙，是緩解沙子稀缺問題的不錯選擇。
沙子可以制備玻璃
另外，在建筑房屋時，沙子不僅僅被用于混凝土的制備，裝修房子所用的玻璃也是以沙子作為原料的——玻璃是石英砂、純堿和石灰石在2000℃高溫下熔化形成的，而沙子中就富含硅酸鹽，在經過研磨、混合熔化等操作后，就會逐漸轉變為玻璃液，然后再送入錫槽成型，一塊簡易的玻璃就基本完成了。
不過直接以沙子來加熱熔化的話，其形成的玻璃只是普通玻璃，并不能按照防彈玻璃等來相比較；而且因為沙子是直接引用的，其中鐵離子等雜質會相應地影響玻璃的顏色，就像水中加色素一樣，鐵離子會使形成的玻璃呈現綠色。
在微電子領域沙子也是重要原料之一
除了在建筑工程中需要大量的沙子，沙子也是一種很好的電池原材料。因為在鋰離子電池的領域里，二氧化硅作為負極材料的儲鋰性能是很好的，而沙子本身的主要成分就包括二氧化硅和一些其他的金屬氧化物，并且其中二氧化硅的含量占了百分之七十三，在經過稀鹽酸的簡單提純后，原始沙子中的二氧化硅質量比更是可以達到85%。
據科學研究表明，當對沙子進行粉碎、研磨后，適度減小沙子顆粒的尺度，不僅僅能提高沙子的電化學儲鋰活性，還可以提高相對應電池的首次放電容量。當然，并不是研磨過程時間越長越好，原始沙子中的金屬氧化物等物質，對研制的儲能產品也是起著穩定材料作用的，如果沙子的研磨時間過長，超過108小時的時候，其結果會導致樣品的循環穩定性大幅度下降。
除此之外，沙子也是微電子產業發展的基石，在該領域里，無論是智能手機，還是辦公電腦，它們的芯片等元件幾乎都需要以沙子為原材料來研制。
合理開采沙子刻不容緩
沙子在人們生活的各個領域都有著大量的需求，而人們為了滿足這些需求，一直肆無忌憚地開采著大自然，全球的沙子以及相關的自然生態也因此都受到了不同程度的損害；并且，在開采沙石的同時，人們對于沙子開采量的統計和保護一直以來都沒有做到令人滿意。采砂項目的過度開發以及偷沙盜沙的行為，使得目前對于沙子開采量的估計始終都是過低的。
在我們的不經意間，沙子已經從我們的手中不停地流逝，合理地開采沙子和科學地運用才是我們更應該關注和重視的
