Iskopavanje rijetkih metala na morskom dnu – briljantna ideja ili još jedna ekološka katastrofa?

Deseci svjetskih lidera iz 55 zemalja spustili su se ove sedmice u luku Brest u Francuskoj na samit One Ocean, međunarodni politički sastanak bez presedana za rješavanje širokog spektra hitnih pomorskih pitanja, od prekomjernog ribolova preko plastičnog zagađenja do piraterije.

Ali jedno pitanje – iskopavanje morskog dna – kao da je privuklo pažnju. Francuski predsjednik Emmanuel Macron je provizorno dao svoju podršku toj ideji, identificirajući istraživanje morskog dna kao investicijski prioritet za Francusku, naglašavajući potencijal pristupa "rijetkim metalima", kao i bolje razumijevanje morskih ekosistema.

Međutim, mnoge ekološke grupe protive se toj ideji, rekavši da će biti štetna za osjetljivi morski život, uključujući vrste koje još nisu ni otkrivene.

U pismu senatorke Lise Murkowski ove sedmice upućenoj sekretarki za energetiku Jennifer Granholm, Murkowski je postavio pitanje rudarenja morskog dna ispred i u središtu, ističući da Sjedinjene Države nisu ratificirale Konvenciju Ujedinjenih naroda o pravu mora (UNCLOS), tako da nismo dio pregovora o propisima koji regulišu rudarenje morskog dna.

Nema rasprave da su kritični metali poput Co, Li, Te i Nd neophodni za budućnost energije s niskim udjelom ugljika ako obnovljivi izvori energije i električna vozila imaju veliku ulogu.

Takođe nema rasprave o tome da nam nedostaje zaliha ovih metala, zaliha koja je općenito ekološka i društvena noćna mora.

Otpad od prerade Li, grafita i Si visoke čistoće uništio je cijela sela i ekosisteme u Kini, Indoneziji i Boliviji, između ostalih. Amerika se još uvijek bavi kiselim odvodom rudnika koji je ostao nakon 120 godina rudarenja. I poput krvavih dijamanata, polovina zaliha Co dolazi od nehumanog rada djece.

Razlog zašto je ovo toliko važno je to što mnogi ljudi koji podržavaju novu energetsku revoluciju nefosilnih goriva i obnovljivih izvora, električnih vozila, očuvanja i efikasnosti, također brinu o društvenim pitanjima koja mnoge od ovih tehnologija uključuju u svoje tragove – korupciji. , zagađenje životne sredine, ekstremno siromaštvo i dečiji rad.

Ne slika koju traže ljudi u kafiću u hladu koji surfaju internetom u potrazi za jajima iz slobodnog uzgoja na svojim iPhone uređajima.

Stoga bi novi izvori metala trebali uzeti u obzir njihov ugljični otisak u životnom ciklusu, zagađenje okoliša i efekte socijalne pravde. Svi se slažu da je recikliranje metala koje imamo odlična stvar, ali trebat će nam hiljadu puta veća količina kritičnih metala koju sada imamo, čak i ako recikliramo 100%.

Geolozi odavno znaju da je dno okeana prepuno metala – Cu, Ni, Ag, Au, Pt, pa čak i dijamanata. Manganski noduli su polimetalne stijene koje leže labavo na morskom dnu ili su plitko zakopane u sedimentu.

Ovi noduli se javljaju u većini okeana, čak iu nekim jezerima, i obiluju na ponornim ravnicama dubokog okeana između 4,000 i 6,000 metara (13,000 i 20,000 stopa). Nodule se lako mogu sakupiti sa dna mora.

Zona Clarion-Clipperton najveća je od najvećih ekonomskih zona, veličine oko Europe i proteže se od zapadne obale Meksika do Havaja. Ova zona je također prva i središnja u One Ocean Summitu ove sedmice. Ukupna masa manganovih nodula u ovoj zoni je preko 21 milijardu tona. Ostala važna područja uključuju bazen Perua, basen Penrhyn u blizini Cookovih ostrva i središnji Indijski okean.

Ova područja nadzire Međunarodna uprava Ujedinjenih nacija za morsko dno (ISA).

Za razliku od metalnih ruda na kopnu koje rijetko imaju prinose metala iznad 20%, a često su manje od 2%, ovi noduli morskog dna čine 99% upotrebljivih minerala – 33% metala, a ostatak je koristan u proizvodima kao što su građevinski agregat i gnojivo jer nema toksičnih tvari. nivoe teških elemenata poput žive ili arsena.

Dakle, nema toksične jalovine ili rudarskog otpada kao na kopnu, nema krčenja šuma, nema otvorenih kopa, nema kontaminiranih rijeka ili vodonosnika, i nema jalovišta

Iskopavanje morskog dna ne koristi rad djece kao veći dio kopnenog rudarenja. I ima ugljični otisak životnog ciklusa koji je 90% manji od kopnenog rudarstva.

Studija Paulikasa et al. (2020) zajedno sa drugim recenziranim studijama, upoređuje rudarenje na kopnu i okeanu sa desetak ekoloških gledišta i rezultati pokazuju da je okeansko rudarstvo 70% do 99% manje štetno na okoliš od kopnenog rudarstva u svim kategorijama.

Dakle, šta se tu ne sviđa?

Uglavnom samo efekti staništa. Iskopavanje, pumpanje i čišćenje kvržica mangana može stvoriti sedimente, buku i vibracije.

Dakle, veliko pitanje i konačna odluka je – da li su prednosti ugljika, zagađenja i socijalne pravde važnije od oštećenja ekosistema na dnu okeana? I možemo li minimizirati tu štetu ekosistemu?

Kompanija Metals svakako tako misli. Metals je kanadska kompanija koja radi u dijelu Clarion-Clipperton zone koji je odobrila ISA. Oni provode višegodišnju procjenu uticaja na životnu sredinu kako bi u potpunosti razumjeli i ublažili potencijalnu štetu po okoliš. Postoji nekoliko ključnih elemenata o području i procesu koji su važni.

Zona Clarion Clipperton jedno je od najmanje produktivnih područja okeana, s jednom od najnižih biomasnih okruženja na planeti, vrlo nalik pustinjama na kopnu. Abyssal CCZ je dom za 300 puta manje biomase nego u prosječnom biomu na kopnu, i do 3000 puta manje u poređenju s regionima kišnih šuma u kojima se odvija mnogo konvencionalnog rudarenja. Nema biljaka, 70% života postoji kao bakterije, a većina organizama je manja od 4 cm.

Ne želim da banaliziram bilo koji organizam, ali Kurt Vonnegut je napomenuo da ne postoji ništa kao što je besplatan ručak, tako da moramo minirati područja s najmanje organizama i raznovrsnosti jer ćemo negdje kopati. Ili to ili se držite fosilnih goriva.

Što se tiče sedimenta koji se oslobađa u vodeni stupac, eksperimentalni rad koji su sproveli MIT, Scripps i The Metals Co pokazuju izuzetno visoko razrjeđivanje koncentracije sedimenta po litri u trenucima pražnjenja. Eksperimentalni rad pokazuje da bi bilo potrebno 20 istovremenih operacija prikupljanja 3Mpta (vlažnih) nodula da bi koncentracije čestica porasle iznad pozadinskih nivoa izmjerenih u CCZ.

Osim toga, ako sve čestice unesene u vodeni stup ovim operacijama brzo potonu u područje CCZ morskog dna, rezultirajući ispad bi bio 0.02 mikrograma godišnje – samo 2% uočene normalne stope sedimentacije u CCZ od 1 mikrograma godišnje.

Na osnovu 11 studija poremećaja morskog dna i komercijalnih rudarskih studija, stope ekološkog oporavka za sakupljanje nodula su mnogo niže od onih za rudarenje na kopnu – decenije u odnosu na milenijume.

ISA je izdvojila više područja za zaštitu (1.44 miliona km2) nego što je trenutno u fazi istraživanja (1.1 milion km2), a izvođači će izdvojiti dodatna područja i ostaviti 15% nodula za dalji oporavak.

Konačno, istraživanje koje se provode utvrdit će gdje je najbolje vratiti procesnu vodu. Izgleda da je oko 1,500 metara, znatno ispod eufotičke zone, gdje je malo vjerovatno da će biti bilo kakvog značajnog utjecaja na organizme u vodenom stupcu i gdje temperaturna razlika između te vode i vode na dnu okeana neće uzrokovati značajne efekte .

Sve u svemu, malo je vjerovatno da će ovi procesi uzrokovati široko rasprostranjeno odumiranje kojih se mnogi plaše, uključujući i mene.

Za razliku od kopnenih operacija, većina kolektora s morskog dna će poremetiti samo gornjih 5 cm morskog dna i usmjerit će tok vode paralelno s morskim dnom kako bi podigli nodule, a da ih zapravo ne dodiruju.

To ne znači da će operacija biti savršena, ali će biti mnogo, mnogo manje efikasna od bilo koje operacije na kopnu i najoptimalnija je metoda za dobijanje ovih kritičnih metala od sada do 2050. godine.

Tada ćemo, nadamo se, reciklirati dovoljno da će svako rudarenje koje je potrebno nakon tog vremena biti minimalno.