Ritka fémek tengerfenéki bányászata – zseniális ötlet vagy újabb környezeti katasztrófa?

A világon 55 ország vezetőinek tucatjai szálltak le ezen a héten a franciaországi Brest kikötőjébe a One Ocean csúcstalálkozóra, amely példátlan nemzetközi politikai találkozó a tengeri problémák széles skálájával foglalkozik, a túlhalászástól a műanyagszennyezésen át a kalózkodásig.

De úgy tűnt, hogy egy probléma – a tengerfenék bányászata – felkeltette a figyelmet. Emmanuel Macron francia elnök előzetesen támogatta az ötletet, a tengerfenék-kutatást Franciaország befektetési prioritásaként jelölte meg, kiemelve a „ritkafémekhez” való hozzáférés lehetőségét, valamint a tengeri ökoszisztémák jobb megértését.

Számos környezetvédő szervezet azonban ellenzi az ötletet, mondván, hogy káros lesz az érzékeny tengeri élőlényekre, beleértve azokat a fajokat is, amelyeket még fel sem fedeztek.

Lisa Murkowski szenátor Jennifer Granholm energiaügyi miniszternek írt e heti levelében Murkowski a tengerfenéki bányászat kérdését helyezte előtérbe, rámutatva, hogy az Egyesült Államok nem ratifikálta az Egyesült Nemzetek Szervezetének tengerjogi egyezményét (UNCLOS). tehát nem veszünk részt a tengerfenéki bányászatot szabályozó szabályozásról szóló tárgyalásokon.

Nincs vita arról, hogy az olyan kritikus fémek, mint a Co, Li, Te és Nd elengedhetetlenek az alacsony szén-dioxid-kibocsátású jövőhöz, ha a megújuló energiaforrások és az elektromos járművek nagy szerepet játszanak.

Nincs vita arról sem, hogy szánalmasan hiányzik ezeknek a fémeknek az ellátása, ami általában környezeti és társadalmi rémálom.

A Li, grafit és nagy tisztaságú szilícium feldolgozásából származó hulladékok egész falvakat és ökoszisztémákat pusztítottak el többek között Kínában, Indonéziában és Bolíviában. Amerika még mindig foglalkozik a 120 évnyi bányászatból megmaradt savas bányák vízelvezetésével. És a vérgyémántokhoz hasonlóan a Co-készletek fele embertelen gyermekmunka gyakorlatából származik.

Ez azért annyira fontos, mert sokan, akik támogatják a nem fosszilis tüzelőanyagok és a megújuló energiaforrások, az elektromos járművek, a takarékosság és a hatékonyság új energiaforradalmát, szintén törődnek azokkal a társadalmi problémákkal, amelyeket ezek a technológiák magukba foglalnak – a korrupció. , környezetszennyezés, rendkívüli szegénység és gyermekmunka.

Nem az a kép, amit az árnyékban termett kávézóban az emberek kerestek, akik az interneten szabadon tartott tojásokért szörföznek iPhone-jukon.

Az új fémforrásoknak tehát figyelembe kell venniük életciklusuk során fennálló szénlábnyomukat, környezetszennyezésüket és társadalmi igazságossági hatásaikat. Mindenki egyetért abban, hogy a rendelkezésünkre álló fémek újrahasznosítása kiváló dolog, de a jelenlegi kritikus fémek ezerszeresére lesz szükségünk, még akkor is, ha 100%-ban újrahasznosítjuk.

A geológusok régóta tudják, hogy az óceán feneke tele van fémekkel – Cu, Ni, Ag, Au, Pt és még gyémántokkal is. A mangán csomók többfémes kőzet konkréciók, amelyek lazán fekszenek a tengerfenéken, vagy sekélyen vannak eltemetve az üledékben.

Ezek a csomók a legtöbb óceánban előfordulnak, még néhány tóban is, és bőségesen előfordulnak az óceán mélységein, 4,000 és 6,000 méter között. A csomók könnyen betakaríthatók a tengerfenékről.

A Clarion-Clipperton zóna a legnagyobb gazdasági övezet, körülbelül akkora, mint Európa, és Mexikó nyugati partjától Hawaiiig terjed. Ez a zóna ezen a héten az Egy óceán csúcstalálkozóján is elöl és középen van. Ebben a zónában a mangán csomók össztömege meghaladja a 21 milliárd tonnát. További fontos területek a Peru-medence, a Cook-szigetekhez közeli Penrhyn-medence és az Indiai-óceán középső része.

Ezeket a területeket az Egyesült Nemzetek Nemzetközi Tengerfenék Hatósága (ISA) felügyeli.

Ellentétben a szárazföldi fémércekkel, amelyek fémhozama ritkán haladja meg a 20%-ot, és gyakran kevesebb, mint 2%, ezek a tengerfenéki csomók 99%-ban felhasználható ásványi anyagok – 33%-a fém, a többi pedig olyan termékekben hasznos, mint az építőipari sóder és műtrágya, mivel nincsenek mérgező anyagok. nehéz elemek, például higany vagy arzén szintje.

Így nincs mérgező zagy vagy bányászati ​​hulladék, mint a szárazföldön, nincs erdőirtás, nincsenek nyílt gödrök, nincsenek szennyezett folyók vagy víztartó rétegek, és nincsenek zagytározók

A tengerfenék bányászata nem alkalmaz gyerekmunkát, mint a szárazföldi bányászat nagy része. Életciklusa alatti szénlábnyoma pedig 90%-kal kisebb, mint a szárazföldi bányászatnál.

Paulikas et al. (2020) más, lektorált tanulmányokkal együtt a szárazföldi és óceáni bányászatot tucatnyi környezetvédelmi szempontból hasonlítja össze, és az eredmények azt mutatják, hogy az óceáni bányászat 70-99%-kal kevésbé terheli a környezetet, mint a szárazföldi bányászat minden kategóriában.

Szóval mi nem tetszik ebben?

Nagyjából csak az élőhely hatásai. A mangáncsomók bányászata, szivattyúzása és tisztítása üledékeket, zajt és rezgéseket okozhat.

A nagy kérdés és a végső döntés tehát az, hogy a szén-dioxid, a szennyezés és a társadalmi igazságosság előnyei fontosabbak-e, mint az óceán fenekét érő ökoszisztéma-károsodás? És minimalizálhatjuk-e ezt az ökoszisztéma-károsodást?

A Metals Company minden bizonnyal így gondolja. A Metals egy kanadai cég, amely a Clarion-Clipperton zóna ISA által támogatott részén dolgozik. Több éves környezeti hatásvizsgálatot végeznek, hogy teljes mértékben megértsék és csökkentsék a lehetséges környezeti károkat. Van néhány kulcsfontosságú elem a területtel és a folyamattal kapcsolatban.

A Clarion Clipperton zóna az óceán egyik legkevésbé produktív területe, a bolygó egyik legalacsonyabb biomassza környezetével, amely nagyon hasonlít a szárazföldi sivatagokhoz. Az Abyssal CCZ 300-szor kevesebb biomasszának ad otthont, mint egy átlagos szárazföldi biomában, és akár 3000-szer kevesebb biomasszának ad otthont az esőerdő régiókhoz képest, ahol sok hagyományos bányászat folyik. Nincsenek növények, az élet 70%-a baktériumként létezik, és a legtöbb élőlény 4 cm-nél kisebb.

Nem akarok bagatellizálni egyetlen élőlényt sem, de Kurt Vonnegut megjegyezte, hogy nincs olyan, hogy ingyen ebéd, ezért azokat a területeket kell bányásznunk, ahol a legkevesebb élőlény és sokféleség van, mivel valahol bányászni fogunk. Vagy ez, vagy marad a fosszilis tüzelőanyagoknál.

Ami a vízoszlopba kerülő üledéket illeti, az MIT, a Scripps és a The Metals Co által végzett kísérleti munkák azt mutatják, hogy az üledék literenkénti koncentrációja rendkívül magas hígítást mutat a kibocsátás pillanatában. A kísérleti munka azt mutatja, hogy 20 egyidejű műveletre van szükség 3 Mpta (nedves) csomók összegyűjtésével ahhoz, hogy a részecskekoncentráció a CCZ-ben mért háttérszint fölé emelkedjen.

Ezen túlmenően, ha az ilyen műveletekkel a vízoszlopba juttatott összes részecske gyorsan lesüllyed a tengerfenék CCZ-területére, az ebből eredő csapadék évi 0.02 mikrogramm lenne, ami mindössze 2%-a a CCZ-ben megfigyelt, évi 1 mikrogrammos normál ülepedési aránynak.

11 tengerfenék-zavarási és kereskedelmi bányászati ​​tanulmány alapján a csomók gyűjtésének ökológiai helyreállítási aránya jóval alacsonyabb, mint a szárazföldi bányászat esetében – évtizedek évezredekkel szemben.

Az ISA több területet különített el védelemre (1.44 millió km2), mint amennyi jelenleg feltárás alatt áll (1.1 millió km2), és a vállalkozók további területeket helyeznek el, és a csomók 15%-át hagyják hátra a helyreállítás további elősegítése érdekében.

Végül a folyamatban lévő kutatás meghatározza, hogy hova a legjobb visszavezetni a technológiai vizet. Körülbelül 1,500 méteresnek tűnik, jóval az eufotikus zóna alatt, ahol valószínűleg nem lesz jelentős hatás a vízoszlopban élő szervezetekre, és ahol a víz és az óceán fenekén lévő víz közötti hőmérsékletkülönbség nem okoz jelentős hatásokat. .

Mindent összevetve nem valószínű, hogy ezek a folyamatok okozzák azt a széles körben elterjedt kihalást, amitől sokan, köztük én is tartanak.

A szárazföldi műveletekkel ellentétben a legtöbb tengerfenéki gyűjtő csak a tengerfenék felső 5 cm-ét zavarja meg, és a vízáramlást a tengerfenékkel párhuzamosan irányítja, hogy felemelje a csomókat anélkül, hogy ténylegesen megérintené őket.

Ez nem azt jelenti, hogy a művelet tökéletes lesz, de sokkal, de sokkal kevésbé lesz hatásos, mint bármely szárazföldi művelet, és ez a legoptimálisabb módszer ezeknek a kritikus fémeknek a beszerzésére mától 2050-ig.

Akkor remélhetőleg annyit fogunk újrahasznosítani, hogy az ezen túlmenően szükséges bányászat minimális lesz.