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

Deseci svjetskih čelnika iz 55 zemalja spustili su se ovog tjedna u luku Brest u Francuskoj na summit One Ocean, međunarodni politički sastanak bez presedana za rješavanje širokog spektra hitnih pomorskih pitanja, od prekomjernog ribolova preko plastičnog zagađenja do piratstva.

Ali činilo se da je jedno pitanje – rudarenje morskog dna – privuklo pozornost. Francuski predsjednik Emmanuel Macron probno je dao svoju podršku toj ideji, identificirajući istraživanje morskog dna kao investicijski prioritet za Francusku, ističući potencijal pristupa "rijetkim metalima", kao i bolje razumijevanje morskih ekosustava.

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

U pismu ovog tjedna senatorice Lise Murkowski tajnici za energetiku Jennifer Granholm, Murkowski je pitanje rudarenja morskog dna stavio ispred i u središte, ističući da Sjedinjene Države nisu ratificirale Konvenciju Ujedinjenih naroda o pravu mora (UNCLOS), tako da nismo dio pregovora o propisima koji uređuju rudarenje morskog dna.

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

Također 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 ekosustave u Kini, Indoneziji i Boliviji, između ostalih. Amerika se još uvijek bavi odvodnjom kiselih rudnika koja je ostala nakon 120 godina rudarenja. I poput krvavih dijamanata, polovica zaliha Co dolazi od nehumanog dječjeg rada.

Razlog zašto je ovo toliko važno je taj što mnogi ljudi koji podržavaju novu energetsku revoluciju nefosilnih goriva i obnovljivih izvora, električna vozila, očuvanje i učinkovitost, također brinu o društvenim pitanjima koja mnoge od ovih tehnologija uključuju u svoje tragove - korupciji , zagađenje okoliša, ekstremno siromaštvo i dječji 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 svoj ugljični otisak tijekom životnog ciklusa, onečišćenje okoliša i učinke socijalne pravde. Svi se slažu da je recikliranje metala koje imamo izvrsna stvar, ali trebat će nam tisuću puta veća količina kritičnih metala koju sada imamo, čak i ako recikliramo 100%.

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

Ovi se čvorići javljaju u većini oceana, čak iu nekim jezerima, a obiluju ih na ponornim ravnicama dubokog oceana između 4,000 i 6,000 metara (13,000 i 20,000 stopa). Kvržice se lako mogu sakupiti s dna mora.

Zona Clarion-Clipperton najveća je od najvećih ekonomskih zona, otprilike veličine Europe i proteže se od zapadne obale Meksika do Havaja. Ova zona je također ispred i središnje u One Ocean Summitu ovog tjedna. Ukupna masa manganovih nodula u ovoj zoni iznosi preko 21 milijardu tona. Ostala važna područja uključuju bazen Perua, bazen Penrhyn u blizini Cookovih otoka i središnji Indijski ocean.

Ova područja nadzire Međunarodna uprava Ujedinjenih naroda 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. razine teških elemenata poput žive ili arsena.

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

Iskopavanje morskog dna ne koristi rad djece kao što je to slučaj u velikom dijelu kopnenog rudarenja. I ima ugljični otisak tijekom životnog ciklusa koji je 90% manji od kopnenog rudarenja.

Studija Paulikasa i sur. (2020) zajedno s drugim recenziranim studijama, uspoređuje rudarenje na kopnu i oceanu s desetak ekoloških stajališta i rezultati pokazuju da je rudarenje oceana 70% do 99% manje utjecajno na okoliš od kopnenog rudarenja u svim kategorijama.

Pa što se tu ne sviđa?

Uglavnom samo učinci staništa. Vađenje, crpljenje i čišćenje manganovih nodula može stvoriti sedimente, buku i vibracije.

Dakle, veliko je pitanje i konačna odluka – jesu li prednosti ugljika, zagađenja i socijalne pravde važnije od oštećenja ekosustava na dnu oceana? I možemo li minimizirati tu štetu ekosustavu?

Tvrtka Metals to sigurno misli. Metals je kanadska tvrtka koja radi u dijelu Clarion-Clipperton zone koji je odobrila ISA. Oni provode višegodišnju procjenu utjecaja na okoliš kako bi u potpunosti razumjeli i ublažili potencijalnu štetu za okoliš. Postoji nekoliko ključnih elemenata o području i procesu koji su važni.

Zona Clarion Clipperton jedno je od najmanje produktivnih područja oceana, s jednim od najnižih okoliša biomase na planetu, vrlo nalik pustinjama na kopnu. Abyssal CCZ dom je 300 puta manje biomase nego u prosječnom biomu na kopnu, i do 3000 puta manje u usporedbi s prašumskim regijama u kojima se odvija mnogo konvencionalnog rudarenja. Nema biljaka, 70% života postoji kao bakterije, a većina organizama je manja od 4 cm.

Ne želim banalizirati bilo koji organizam, ali Kurt Vonnegut je napomenuo da ne postoji ništa kao što je besplatan ručak, pa moramo minirati područja s najmanje organizama i raznolikosti 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 proveli MIT, Scripps i The Metals Co pokazuju iznimno visoko razrjeđenje koncentracije sedimenta po litri u trenucima pražnjenja. Eksperimentalni rad pokazuje da bi bilo potrebno 20 istodobnih operacija prikupljanja 3Mpta (mokrih) nodula da bi koncentracije čestica porasle iznad pozadinskih razina 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% opažene normalne stope sedimentacije u CCZ od 1 mikrograma godišnje.

Na temelju 11 studija poremećaja morskog dna i komercijalnog rudarenja, stope ekološkog oporavka za skupljanje nodula su mnogo niže od onih za rudarenje na kopnu – desetljeća u odnosu na tisućljeća.

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

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

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

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

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

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