Wydobycie rzadkich metali na dnie morskim — genialny pomysł czy kolejna katastrofa ekologiczna?

Dziesiątki światowych przywódców z 55 krajów przybyło w tym tygodniu do portu w Brześciu we Francji na szczyt One Ocean, bezprecedensowe międzynarodowe spotkanie polityczne, którego celem jest poruszenie szerokiego zakresu palących problemów morskich, od przełowienia, przez zanieczyszczenie tworzywami sztucznymi, po piractwo.

Jednak jedna kwestia – wydobycie z dna morskiego – zdawała się przykuwać uwagę. Prezydent Francji Emmanuel Macron wstępnie udzielił swojego poparcia temu pomysłowi, uznając eksplorację dna morskiego za priorytet inwestycyjny dla Francji i podkreślając potencjał uzyskania dostępu do „metali rzadkich”, a także lepszego zrozumienia ekosystemów morskich.

Jednak wiele grup ekologicznych sprzeciwia się temu pomysłowi, twierdząc, że będzie on szkodliwy dla wrażliwego życia morskiego, w tym gatunków, które nawet jeszcze nie zostały odkryte.

W piśmie z tego tygodnia senator Lisa Murkowski do Sekretarz ds. Energii Jennifer Granholm Murkowski w centrum uwagi umieścił kwestię wydobycia z dna morskiego, wskazując, że Stany Zjednoczone nie ratyfikowały Konwencji Narodów Zjednoczonych o prawie morza (UNCLOS), dlatego nie uczestniczymy w negocjacjach w sprawie przepisów regulujących eksploatację dna morskiego.

Nie ma dyskusji, że metale krytyczne, takie jak Co, Li, Te i Nd, są niezbędne dla przyszłości energii niskoemisyjnej, jeśli odnawialne źródła energii i pojazdy elektryczne mają odgrywać dużą rolę.

Nie ma również dyskusji, że żałośnie brakuje nam dostaw tych metali, co jest ogólnie koszmarem środowiskowym i społecznym.

Odpady z przetwarzania Li, grafitu i Si o wysokiej czystości zniszczyły całe wioski i ekosystemy, między innymi w Chinach, Indonezji i Boliwii. Ameryka nadal zmaga się z kwaśnym odwodnieniem kopalni powstałym po 120 latach wydobycia. I podobnie jak krwawe diamenty, połowa dostaw Co pochodzi z nieludzkich praktyk pracy dzieci.

Jest to tak ważne, ponieważ wiele osób wspierających nową rewolucję energetyczną obejmującą paliwa niekopalne i odnawialne, pojazdy elektryczne, ochronę środowiska i wydajność, dba również o kwestie społeczne, które pociąga za sobą wiele z tych technologii – korupcję , zanieczyszczenie środowiska, skrajne ubóstwo i praca dzieci.

Nie jest to obraz, którego szukają ludzie w zacienionej kawiarni, surfujący po Internecie w poszukiwaniu jaj z wolnego wybiegu na swoich iPhone'ach.

Dlatego nowe źródła metali powinny uwzględniać ślad węglowy w całym cyklu życia, zanieczyszczenie środowiska i skutki dla sprawiedliwości społecznej. Wszyscy zgadzają się, że recykling metali, które posiadamy, jest wspaniałą rzeczą, ale będziemy potrzebować tysiąc razy większej ilości metali krytycznych, jaką mamy obecnie, nawet jeśli poddajemy recyklingowi 100%.

Geolodzy od dawna wiedzą, że dno oceanu jest pełne metali – Cu, Ni, Ag, Au, Pt, a nawet diamentów. Guzki manganu to polimetaliczne konkrecje skalne, które leżą luźno na dnie morskim lub są płytko zakopane w osadach.

Guzki te występują w większości oceanów, nawet w niektórych jeziorach, i są liczne na równinach głębinowych głębin oceanicznych na głębokości od 4,000 do 6,000 metrów (13,000 20,000 do XNUMX XNUMX stóp). Guzki można łatwo zebrać z dna morskiego.

Strefa Clarion-Clipperton to największa z najbardziej ekonomicznych stref, wielkości mniej więcej Europy i rozciągająca się od zachodniego wybrzeża Meksyku po Hawaje. Strefa ta jest także głównym tematem Szczytu Jednego Oceanu w tym tygodniu. Całkowita masa konkrecji manganu w tej strefie wynosi ponad 21 miliardów ton. Inne ważne obszary obejmują Basen Peru, Basen Penrhyn w pobliżu Wysp Cooka i środkowy Ocean Indyjski.

Obszary te są nadzorowane przez Międzynarodową Organizację Dna Morskiego Organizacji Narodów Zjednoczonych (ISA).

W przeciwieństwie do rud metali na lądzie, w których zawartość metalu rzadko przekracza 20%, a często jest mniejsza niż 2%, te grudki dna morskiego składają się w 99% z minerałów nadających się do użytku – w 33% z metalu, a reszta jest przydatna w produktach takich jak kruszywo budowlane i nawozy, ponieważ nie zawierają substancji toksycznych. poziom ciężkich pierwiastków, takich jak rtęć czy arsen.

Dzięki temu nie ma toksycznych odpadów poflotacyjnych ani odpadów wydobywczych jak na lądzie, nie ma wylesiania, nie ma odkrywek, nie ma zanieczyszczonych rzek lub warstw wodonośnych ani nie ma składowań odpadów poflotacyjnych

Wydobycie z dna morskiego nie wymaga pracy dzieci, jak większość górnictwa lądowego. A ślad węglowy w całym cyklu życia jest o 90% mniejszy niż w przypadku wydobycia lądowego.

Badanie Paulikasa i in. (2020) wraz z innymi recenzowanymi badaniami porównuje wydobycie lądowe i oceaniczne z kilkunastu środowiskowych punktów widzenia, a wyniki pokazują, że wydobycie oceaniczne ma od 70% do 99% mniejszy wpływ na środowisko niż wydobycie lądowe we wszystkich kategoriach.

Czego więc w tym nie lubić?

To właściwie tylko skutki siedliskowe. Wydobywanie, pompowanie i oczyszczanie konkrecji manganu może powodować powstawanie osadów, hałasu i wibracji.

Zatem najważniejsze pytanie i ostateczna decyzja brzmi: czy korzyści w zakresie emisji dwutlenku węgla, zanieczyszczeń i sprawiedliwości społecznej są ważniejsze niż szkody wyrządzane dnu oceanu przez ekosystem? Czy możemy zminimalizować szkody w ekosystemie?

Firma Metals z pewnością tak uważa. Metals to kanadyjska firma działająca w części strefy Clarion-Clipperton, przyznanej przez ISA. Przeprowadzali wieloletnią ocenę oddziaływania na środowisko, aby w pełni zrozumieć i złagodzić potencjalne szkody dla środowiska. Jest kilka kluczowych elementów dotyczących obszaru i procesu, które są ważne.

Strefa Clarion Clipperton to jeden z najmniej produktywnych obszarów oceanu, charakteryzujący się jednym z najniższych na świecie środowisk biomasy, bardzo przypominającym pustynie na lądzie. Abyssal CCZ jest domem dla 300 razy mniej biomasy niż w przeciętnym biomie na lądzie i do 3000 razy mniej w porównaniu z regionami lasów deszczowych, gdzie odbywa się dużo konwencjonalnego wydobycia. Nie ma roślin, 70% życia istnieje w postaci bakterii, a większość organizmów ma mniej niż 4 cm.

Nie chcę trywializować żadnego organizmu, ale Kurt Vonnegut zauważył, że nie ma czegoś takiego jak darmowy lunch, więc musimy wydobywać obszary z najmniejszą liczbą organizmów i różnorodnością, ponieważ będziemy gdzieś wydobywać. Albo to, albo pozostać przy paliwach kopalnych.

Jeśli chodzi o osad uwalniany do słupa wody, prace eksperymentalne przeprowadzone przez MIT, Scripps i The Metals Co wykazały niezwykle wysokie rozcieńczenie stężenia osadu na litr w momentach zrzutu. Prace eksperymentalne pokazują, że wymagane byłoby 20 jednoczesnych operacji zebrania 3Mpta (na mokro) guzków, aby stężenie cząstek wzrosło powyżej poziomów tła zmierzonych w CCZ.

Ponadto, jeśli wszystkie cząstki wprowadzone do słupa wody w wyniku tych operacji szybko opadną na obszar CCZ dna morskiego, powstały opad wyniesie 0.02 mikrograma na rok – zaledwie 2% obserwowanej normalnej szybkości sedymentacji w CCZ wynoszącej 1 mikrogram na rok.

Na podstawie 11 badań dotyczących zaburzeń dna morskiego i badań wydobycia komercyjnego można stwierdzić, że wskaźniki odzysku ekologicznego w przypadku zbierania konkrecji są znacznie niższe niż w przypadku wydobycia na lądzie – dziesięciolecia w porównaniu z tysiącleciami.

ISA przeznaczyła do ochrony więcej obszarów (1.44 mln km2) niż jest obecnie w fazie eksploracji (1.1 mln km2), a wykonawcy wyznaczą dalsze obszary i pozostawią 15% konkrecji w celu dalszej pomocy w odbudowie.

Wreszcie prowadzone badania pozwolą określić, gdzie najlepiej zwrócić wodę procesową. Wygląda na to, że znajduje się około 1,500 metrów, znacznie poniżej strefy eufotycznej, gdzie jest mało prawdopodobne, aby wystąpił jakikolwiek znaczący wpływ na organizmy w słupie wody i gdzie różnica temperatur między tą wodą a wodą na dnie oceanu nie spowoduje znaczących skutków .

Podsumowując, jest mało prawdopodobne, aby te procesy spowodowały powszechne wymieranie, którego tak wielu się obawia, w tym ja.

W przeciwieństwie do operacji lądowych, większość kolektorów dna morskiego zakłóca jedynie górne 5 cm dna morskiego i kieruje przepływ wody równolegle do dna morskiego, aby unieść guzki bez ich dotykania.

Nie oznacza to, że operacja będzie doskonała, ale będzie miała znacznie, znacznie mniejszy wpływ niż jakiekolwiek operacje na lądzie i stanowi najbardziej optymalną metodę pozyskiwania tych krytycznych metali do roku 2050.

Miejmy nadzieję, że będziemy poddawać recyklingowi na tyle, że wydobycie potrzebne po tym czasie będzie minimalne.