Czy znaleźliśmy bardziej ekologiczny sposób na wydobywanie na głębinach morskich?

Proces ekstrakcji metali z ich rudy za pomocą wodoru może uczynić głębokomorskie górnictwo surowców bardziej zrównoważonym niż górnictwo lądowe, twierdzi nowe badanie.

Między innymi na dnie oceanu znajdują się chłonki wielkości piłeczek tenisowych. Te polimetaliczne chłonki składają się głównie z manganu, a także miedzi, niklu i kobaltu, oraz innych pierwiastkóœ. W miarę wzrostu produkcji energii słonecznej i pojazdów elektrycznych, zapotrzebowanie na te metale rośnie, ponieważ są one niezbędnymi składnikami baterii i przewodów. Planowane wydobycie polimetalicznych chłonek budzi duże kontrowersje, ponieważ operacje ich zbierania mogą potencjalnie zaszkodzić morskiemu dnu – jednemu z ostatnich dziewiczych ekosystemów na Ziemi.

Niemniej jednak niektórzy badacze podejrzewają, że w końcu dojdzie do ekstrakcji z głębin. „Myślę, że istnieje dobre szanse, że pewnego dnia ludzie… będą wydobywać chłonki” – mówi Ubaid Manzoor z Instytutu Maxa Plancka ds. Materiałów Zrównoważonych w Niemczech. „Lepiej więc mieć dobry proces [do ekstrakcji metali] po wydobyciu, niż kolejny brudny proces.”

The Metals Company, kanadyjska spółka górnicza zajmująca się głębokomorskim górnictwem, która złożyła wniosek o pozwolenie na górnictwo głębokomorskie od administracji Trumpa, planuje wydobywać metale za pomocą podejścia opartego na paliwach kopalnych, w którym wykorzystywane są koks i metan. Ich proces polega na umieszczeniu chłonek najpierw w piecu, a następnie w piecu łukowym – bardziej ekologicznej alternatywie dla tradycyjnej wielkiej piecy. Niemniej jednak firma twierdzi, że jej podejście wygeneruje 4,9 kilograma emisji dwutlenku węgla na każdy 1 kilogram wartościowych metali.

Manzoor i jego współpracownicy znaleźli sposób na zmniejszenie emisji związanych z ekstrakcją. Ich system nie wymaga użycia pieca. Zamiast tego chłonki zostałyby zmielone na mniejsze granulki i umieszczone bezpośrednio w piecu łukowym, który zawiera też wodór i argon. Elektrony o dużej energii przepływające z elektrody w piecu do granulek odbijają elektrony od cząsteczek gazu wodorowego, tworząc plazmę, która może być rozgrzewana do temperatur przekraczających 1700°C.

<p"Następnie jony wodoru w plazmie reagują z tlenem w granulkach, odbierając tlenki od stopu i pozostawiając czysty metal. Oprócz wody, jedynymi produktami ubocznymi są tlenek manganu i ligaty manganu, które mogą być wykorzystane do produkcji baterii i stali.

<p"Jeśli użyty gaz wodorowy w piecu jest "zielony" – co oznacza, że jest produkowany poprzez rozszczepienie wody przy użyciu energii z odnawialnych źródeł energii – oraz energia do zasilania pieca pochodzi z odnawialnych źródeł, proces nie powinien emitować CO2, według badaczy. Obecnie zdecydowana większość wodoru jest produkowana przy użyciu paliw kopalnych.

<p"Metale takie jak mangan znajdują się zarówno na lądzie, jak i na dnie morza, ale w stężeniach około 10 razy niższych. Minaż na lądzie obejmuje przenoszenie dużych ilości ziemi, a ekstrakcja metalu z rudy często opiera się na kwasie siarkowym. Proces ten może prowadzić do wycinania lasów deszczowych i zanieczyszczenia rzek.

<p"Mimo to, górnictwo lądowe mogłoby być lepiej regulowane, aby zapobiegać zniszczeniom środowiska, a stopienie metali mogłoby być przeprowadzane przy użyciu zielonego wodoru i odnawialnej energii elektrycznej, a nie paliw kopalnych, argumentuje Mario Schmidt z Uniwersytetu w Pforzheim w Niemczech. W tym momencie, odsysanie chłonek z dna morza niekoniecznie byłoby bardziej zrównoważone.

<p"Nie widzimy żadnych fundamentalnych zalet górnictwa głębinowego pod względem śladu węglowego" – mówi. „Zrównoważoność górnictwa głębinowego nie udaje się z powodu zagrożenia, jakie stanowi dla bioróżnorodności głębokomorskiej flory i fauny.

<p"Jednakże proces opracowany przez Manzoora i jego kolegów może pomóc w przekształceniu górnictwa głębinowego w coś bardziej ekonomicznie opłacalnego, zauważa David Dye z London Imperial College.

<p"Alokcentowany sposób na wydobycie metalurgii po zrealizowaniu faktycznego zbiornika mógłby otworzyć studium przypadku biznesowego i argumentacyjnego, by uczynić to przedstawiającym się – twierdzi.

<p"Manzoor podkreśla, że badania nie mają na celu poparcia górnictwa głębinowego i należy w pełni zbadać wpływ na środowisko.