استخراج از کف دریا برای فلزات کمیاب - یک ایده درخشان یا یک فاجعه زیست محیطی دیگر؟

ده ها تن از رهبران جهان از 55 کشور این هفته برای اجلاس سران یک اقیانوس، یک نشست سیاسی بین المللی بی سابقه برای رسیدگی به طیف گسترده ای از مسائل مبرم دریایی، از صید بی رویه گرفته تا آلودگی پلاستیکی و دزدی دریایی، به بندر برست در فرانسه رفتند.

اما یک موضوع - استخراج از کف دریا - به نظر می رسید که توجه را به خود جلب کند. امانوئل ماکرون، رئیس جمهور فرانسه، به طور آزمایشی از این ایده حمایت کرده و اکتشاف بستر دریا را به عنوان یک اولویت سرمایه گذاری برای فرانسه شناسایی کرده است، و پتانسیل دسترسی به "فلزات کمیاب" و همچنین درک بهتر اکوسیستم های دریایی را برجسته می کند.

با این حال، بسیاری از گروه های زیست محیطی با این ایده مخالف هستند و می گویند که برای حیات دریایی حساس، از جمله برای گونه هایی که حتی هنوز کشف نشده اند، مضر است.

مورکوفسکی در نامه ای این هفته از سناتور لیزا مورکوفسکی به جنیفر گرانهولم، وزیر انرژی، موضوع استخراج معادن در بستر دریا را در جلو و مرکز قرار داد و اشاره کرد که ایالات متحده کنوانسیون سازمان ملل متحد در مورد حقوق دریاها (UNCLOS) را تصویب نکرده است. بنابراین ما بخشی از مذاکرات در مورد مقررات مربوط به استخراج معادن بستر دریا نیستیم.

هیچ بحثی وجود ندارد که فلزات حیاتی مانند Co، Li، Te و Nd برای آینده انرژی کم کربن ضروری هستند، اگر انرژی‌های تجدیدپذیر و وسایل نقلیه الکتریکی نقش مهمی ایفا کنند.

همچنین هیچ بحثی وجود ندارد که ما در تامین این فلزات به شدت کمبود داریم، عرضه ای که عموما یک کابوس زیست محیطی و اجتماعی است.

زباله های حاصل از پردازش لی، گرافیت و سی سی با خلوص بالا، کل روستاها و اکوسیستم ها را در چین، اندونزی و بولیوی و غیره نابود کرده است. آمریکا هنوز با زهکشی معادن اسیدی به جا مانده از 120 سال معدن سر و کار دارد. و مانند الماس های خونی، نیمی از ذخایر شرکت از شیوه های غیرانسانی کار کودکان تامین می شود.

دلیل اهمیت این موضوع این است که بسیاری از افرادی که از انقلاب انرژی جدید در زمینه سوخت‌های غیر فسیلی و انرژی‌های تجدیدپذیر، وسایل نقلیه الکتریکی، حفاظت و بهره‌وری حمایت می‌کنند، به مسائل اجتماعی که بسیاری از این فناوری‌ها در پی خود وارد می‌کنند - فساد اهمیت می‌دهند. ، آلودگی محیط زیست، فقر شدید و کار کودکان.

نه تصویری که مردم در کافی‌شاپ در سایه در حال گشت و گذار در اینترنت برای تخم‌مرغ‌های آزاد در آیفون‌های خود هستند.

بنابراین منابع فلزی جدید باید ردپای کربن چرخه زندگی، آلودگی محیطی و اثرات عدالت اجتماعی را در نظر بگیرند. همه قبول دارند که بازیافت فلزاتی که داریم کار فوق العاده ای است، اما ما به هزار برابر مقدار فلزات حیاتی که در حال حاضر داریم نیاز داریم، حتی اگر 100 درصد بازیافت کنیم.

زمین شناسان از مدت ها قبل می دانستند که کف اقیانوس مملو از فلزات - مس، نیکل، نقره، طلا، پلاتین و حتی الماس است. گره‌های منگنز بتن‌های سنگی چند فلزی هستند که به صورت آزاد در کف دریا قرار دارند یا به صورت کم عمق در رسوب مدفون هستند.

این گره‌ها در بیشتر اقیانوس‌ها، حتی در برخی دریاچه‌ها، وجود دارند و در دشت‌های پرتگاه اعماق اقیانوس بین 4,000 تا 6,000 متر (13,000 تا 20,000 فوت) فراوان هستند. ندول ها را می توان به راحتی از کف دریا برداشت.

منطقه کلاریون-کلیپرتون بزرگترین منطقه اقتصادی است که به اندازه اروپاست و از ساحل غربی مکزیک تا هاوایی امتداد دارد. این منطقه همچنین در اجلاس One Ocean Summit این هفته در جلو و مرکز قرار دارد. مجموع جرم گره های منگنز در این زون بالغ بر 21 میلیارد تن است. سایر مناطق مهم شامل حوضه پرو، حوضه پنرین در نزدیکی جزایر کوک و اقیانوس هند مرکزی است.

این مناطق توسط سازمان بین المللی بستر دریا (ISA) سازمان ملل متحد نظارت می شود.

بر خلاف سنگ معدن های فلزی در خشکی که به ندرت بازده فلزی بالاتر از 20 درصد دارند و اغلب کمتر از 2 درصد هستند، این گره های بستر دریا 99 درصد مواد معدنی قابل استفاده هستند - 33 درصد فلز و بقیه در محصولاتی مانند سنگدانه های ساختمانی و کود مفید هستند زیرا سمی نیستند. سطوح عناصر سنگین مانند جیوه یا آرسنیک.

بنابراین هیچ باطله سمی یا زباله معدنی مانند خشکی، بدون جنگل زدایی، هیچ چاله روباز، هیچ رودخانه یا سفره های زیرزمینی آلوده، و هیچ باطله ای وجود ندارد.

استخراج از بستر دریا مانند بسیاری از معادن زمینی از کار کودکان استفاده نمی کند. و دارای ردپای کربن در چرخه حیات است که 90 درصد کمتر از استخراج زمینی است.

مطالعه ای توسط Paulikas و همکاران. (2020) همراه با سایر مطالعات بررسی شده، استخراج زمین و اقیانوس را از 70 دیدگاه زیست محیطی مقایسه می کند و نتایج نشان می دهد که استخراج اقیانوس 99٪ تا XNUMX٪ کمتر از استخراج زمینی در همه دسته ها بر محیط زیست تأثیر دارد.

پس چه چیزی را در این مورد دوست ندارید؟

تقریباً فقط اثرات زیستگاه. استخراج، پمپاژ و تمیز کردن گره‌های منگنز می‌تواند باعث ایجاد رسوب، صدا و ارتعاش شود.

بنابراین سوال بزرگ و تصمیم نهایی این است که آیا مزایای کربن، آلودگی و عدالت اجتماعی مهمتر از آسیب اکوسیستم به کف اقیانوس است؟ و آیا ما می توانیم این آسیب اکوسیستم را به حداقل برسانیم؟

مطمئناً شرکت فلزات اینطور فکر می کند. Metals یک شرکت کانادایی است که در بخشی از منطقه Clarion-Clipperton که توسط ISA اعطا شده است، کار می کند. آنها یک ارزیابی چند ساله اثرات زیست محیطی را برای درک کامل و کاهش آسیب های احتمالی به محیط زیست انجام داده اند. چند عنصر کلیدی در مورد منطقه و فرآیند وجود دارد که مهم هستند.

منطقه کلاریون کلیپرتون یکی از کم بهره وری ترین مناطق اقیانوس است، با یکی از کم ترین محیط های زیست توده در این سیاره، که بسیار شبیه بیابان های روی خشکی است. Abyssal CCZ دارای زیست توده 300 برابر کمتر از زیست توده متوسط ​​روی خشکی و 3000 برابر کمتر در مقایسه با مناطق جنگلی بارانی است که در آن بسیاری از معادن معمولی انجام می شود. هیچ گیاهی وجود ندارد، 70 درصد حیات به صورت باکتری وجود دارد و بیشتر موجودات کوچکتر از 4 سانتی متر هستند.

من نمی‌خواهم هیچ موجود زنده‌ای را بی‌اهمیت جلوه دهم، اما کرت ونه‌گات خاطرنشان کرد چیزی به نام ناهار رایگان وجود ندارد، بنابراین باید مناطقی را که کمترین موجودات و تنوع را دارند استخراج کنیم، زیرا در جایی معدن‌کاری خواهیم کرد. یا آن را یا به سوخت های فسیلی بچسبید.

در مورد رسوب آزاد شده در ستون آب، کار آزمایشی انجام شده توسط MIT، Scripps و The Metals Co نشان می دهد که غلظت رسوب در هر لیتر در چند لحظه پس از تخلیه رقت بسیار بالایی دارد. و کار تجربی نشان می‌دهد که 20 عملیات همزمان جمع‌آوری 3Mpta (تر) گره‌ها برای افزایش غلظت ذرات از سطوح پس‌زمینه اندازه‌گیری شده در CCZ مورد نیاز است.

بعلاوه، اگر تمام ذرات وارد شده به ستون آب توسط این عملیات به سرعت در ناحیه CCZ کف دریا فرو برود، ریزش حاصل 0.02 میکروگرم در سال خواهد بود - فقط 2٪ از نرخ رسوب طبیعی مشاهده شده در CCZ 1 میکروگرم در سال.

بر اساس 11 مطالعه آشفتگی بستر دریا و مطالعات معدنکاری تجاری، نرخ بازیابی زیست‌محیطی برای جمع‌آوری ندول‌ها بسیار پایین‌تر از استخراج برای استخراج در خشکی - دهه‌ها در مقابل هزاران سال است.

ISA مناطق بیشتری را برای حفاظت (1.44 میلیون کیلومتر مربع) نسبت به آنچه که در حال حاضر تحت اکتشاف است (2 میلیون کیلومتر مربع) اختصاص داده است و پیمانکاران مناطق بیشتری را کنار گذاشته و 1.1٪ از گره ها را برای کمک به بهبود بیشتر پشت سر می گذارند.

در نهایت، تحقیقات در حال انجام مشخص خواهد کرد که بهترین مکان برای بازگرداندن آب فرآیند است. به نظر می رسد حدود 1,500 متر است، بسیار پایین تر از منطقه سرخوشی، جایی که بعید است تاثیر قابل توجهی روی ارگانیسم های موجود در ستون آب وجود داشته باشد و جایی که اختلاف دمای بین آن آب و آب در کف اقیانوس اثرات قابل توجهی ایجاد نمی کند. .

در مجموع، بعید است که این فرآیندها باعث مرگ و میرهای گسترده ای شوند که بسیاری از جمله من از آن می ترسند.

برخلاف عملیات زمینی، بیشتر جمع‌آورنده‌های بستر دریا فقط 5 سانتی‌متر بالای بستر دریا را مختل می‌کنند و جریان آب را به موازات کف دریا هدایت می‌کنند تا گره‌ها را بدون تماس واقعی با آنها بالا ببرند.

این بدان معنا نیست که این عملیات عالی خواهد بود، اما تاثیر بسیار بسیار کمتری نسبت به هر عملیات زمینی خواهد داشت و بهینه ترین روش برای بدست آوردن این فلزات حیاتی از هم اکنون تا سال 2050 است.

سپس امیدواریم که به اندازه کافی بازیافت کنیم که هر معدنی که بیش از آن زمان مورد نیاز است حداقل باشد.