Видобуток рідкісних металів на морському дні – геніальна ідея чи ще одна екологічна катастрофа?

Цього тижня десятки світових лідерів із 55 країн прибули до порту Брест у Франції на саміт One Ocean, безпрецедентну міжнародну політичну зустріч для вирішення широкого кола нагальних морських проблем, від надмірного вилову риби до забруднення пластиком і піратства.

Але одна проблема – видобуток морського дна – здавалося, привернула увагу. Президент Франції Еммануель Макрон попередньо підтримав цю ідею, визначивши дослідження морського дна як інвестиційний пріоритет для Франції, підкресливши потенціал отримання доступу до «рідкісних металів», а також кращого розуміння морських екосистем.

Однак багато екологічних груп виступають проти цієї ідеї, заявляючи, що це буде шкідливо для чутливого морського життя, в тому числі для видів, які ще навіть не були відкриті.

У листі цього тижня від сенатора Лізи Мурковскі до міністра енергетики Дженніфер Гранхольм Мурковскі поставив питання про видобуток морського дна наперед і в центрі, вказавши, що Сполучені Штати не ратифікували Конвенцію Організації Об’єднаних Націй з морського права (UNCLOS). тому ми не беремо участь у переговорах щодо правил, що регулюють видобуток морського дна.

Немає дискусій про те, що такі критичні метали, як Co, Li, Te та Nd, є важливими для майбутнього з низьким вмістом вуглецю, якщо відновлювані джерела енергії та електромобілі мають відігравати велику роль.

Також немає дискусій про те, що нам дуже не вистачає поставок цих металів, які, як правило, є екологічним і соціальним кошмаром.

Відходи переробки Li, графіту та високочистого кремнію знищили цілі села та екосистеми в Китаї, Індонезії та Болівії та інших. Америка все ще має справу з кислотним дренажом шахт, що залишився після 120 років видобутку. І, як і криваві діаманти, половина поставок Co походить від нелюдської практики дитячої праці.

Причина, чому це так важливо, полягає в тому, що багато людей, які підтримують нову енергетичну революцію невикопних видів палива та відновлюваних джерел, електромобілів, збереження та ефективності, також піклуються про соціальні проблеми, які багато з цих технологій включають у себе – корупцію. , забруднення навколишнього середовища, крайня бідність і дитяча праця.

Не те зображення, яке шукають люди в тіні кав’ярні, які шукають яйця для вільного вигулу на своїх iPhone.

Тому нові джерела металу повинні враховувати їхній вуглецевий слід протягом життєвого циклу, забруднення навколишнього середовища та вплив соціальної справедливості. Усі погоджуються з тим, що переробка металів, які у нас є, є чудовою справою, але нам знадобиться в тисячу разів більше критичних металів, які ми маємо зараз, навіть якщо ми переробимо 100%.

Геологам давно відомо, що дно океану рясніє металами – Cu, Ni, Ag, Au, Pt і навіть алмазами. Марганцеві конкреції - це поліметалічні конкреції гірських порід, які нещільно лежать на морському дні або неглибоко заглиблені в осад.

Ці конкреції зустрічаються в більшості океанів, навіть у деяких озерах, і є у великій кількості на бездонних рівнинах глибокого океану між 4,000 і 6,000 метрів (13,000 20,000 і XNUMX XNUMX футів). Бульби можна легко дістати з дна морського дна.

Зона Кларіон-Кліппертон є найбільшою з найбільш економічних зон, розміром з Європу і простягається від західного узбережжя Мексики до Гаваїв. Ця зона також є передньою і центральною на саміті One Ocean на цьому тижні. Загальна маса марганцевих конкрецій у цій зоні становить понад 21 млрд тонн. Інші важливі райони включають басейн Перу, басейн Пенрін поблизу островів Кука та центральну частину Індійського океану.

Ці райони контролюються Міжнародним органом ООН з морського дна (ISA).

На відміну від металевих руд на суші, які рідко мають вміст металу вище 20%, а часто менше 2%, ці конкреції морського дна на 99% складаються з корисних мінералів – 33% з металу, а решта корисна в таких продуктах, як будівельний заповнювач і добрива, оскільки не містять токсичних речовин. рівень важких елементів, таких як ртуть або миш'як.

Таким чином, немає токсичних хвостосховищ або відходів гірничодобувної промисловості, як на землі, немає вирубки лісів, відкритих кар’єрів, забруднених річок чи водоносних горизонтів, а також хвостосховищ

Видобуток морського дна не використовує дитячу працю, як велика частина наземного видобутку. І це має вуглецевий слід протягом життєвого циклу, який на 90% менше, ніж наземний видобуток.

Дослідження Paulikas et al. (2020) разом з іншими рецензованими дослідженнями порівнює видобуток на суші та океану з десятка точок зору на навколишнє середовище, і результати показують, що видобуток в океані на 70-99% менш впливає на навколишнє середовище, ніж наземний видобуток у всіх категоріях.

Так що ж тут не подобається?

Майже лише вплив середовища проживання. Видобуток, відкачування та очищення конкрецій марганцю може створювати відкладення, шум і вібрацію.

Отже, велике питання та остаточне рішення полягає в тому, чи переваги вуглецю, забруднення та соціальна справедливість важливіші за шкоду екосистемі дна океану? І чи можемо ми мінімізувати цю шкоду екосистемі?

Компанія Metals, безперечно, так вважає. Metals — канадська компанія, що працює в зоні Clarion-Clipperton, наданій ISA. Вони проводили багаторічну оцінку впливу на навколишнє середовище, щоб повністю зрозуміти та пом’якшити потенційну шкоду для навколишнього середовища. Є кілька ключових елементів про територію та процес, які є важливими.

Зона Кларіон Кліппертон є одним із найменш продуктивних районів океану з одним із найнижчих середовищ біомаси на планеті, дуже схожими на пустелі на суші. У Abyssal CCZ міститься в 300 разів менше біомаси, ніж у середньому біомі на суші, і до 3000 разів менше в порівнянні з регіонами тропічних лісів, де відбувається велика кількість традиційного видобутку корисних копалин. Рослин немає, 70% життя існує у вигляді бактерій, а більшість організмів менші за 4 см.

Я не хочу баналізувати будь-який організм, але Курт Воннегут зазначив, що безкоштовного обіду не буває, тому ми повинні видобувати області з найменшою кількістю організмів і різноманітністю, оскільки ми будемо видобувати десь. Або це, або дотримуйтеся викопного палива.

Що стосується осаду, що виділяється в товщу води, експериментальна робота, проведена MIT, Scripps і The Metals Co, показує надзвичайно високе розбавлення концентрації осаду на літр протягом моментів скидання. Експериментальна робота показує, що для того, щоб концентрація частинок піднялася вище фонового рівня, виміряного в CCZ, знадобиться 20 одночасних операцій зі збору 3Mpta (вологих) конкрецій.

Крім того, якщо всі частинки, внесені в товщу води цими операціями, швидко опускаються в зону CCZ на морському дні, результуючі опади становлять 0.02 мікрограма на рік — лише 2% від спостережуваної нормальної швидкості осадження в CCZ, що становить 1 мікрограм на рік.

На основі 11 досліджень порушень морського дна та комерційного видобутку корисних копалин, показники екологічного відновлення для збору конкрецій набагато нижчі, ніж при видобутку на суші – десятиліття проти тисячоліть.

ISA виділив більше територій для захисту (1.44 млн км2), ніж в даний час знаходиться на розвідці (1.1 млн км2), і підрядники виділять додаткові території і залишать 15% конкрецій для подальшого відновлення.

Нарешті, дослідження, що проводиться, визначить, куди краще повертати технологічну воду. Здається, це приблизно 1,500 метрів, що значно нижче евфотичної зони, де навряд чи буде істотний вплив на організми у товщі води і де різниця температур між цією водою та водою на дні океану не спричинить істотного впливу .

Загалом, ці процеси навряд чи викличуть масове відмирання, якого так бояться багато, включаючи мене.

На відміну від наземних операцій, більшість колекторів морського дна порушують лише верхні 5 см морського дна і спрямовують потік води паралельно морському дну, щоб підняти конкреції, фактично не торкаючись їх.

Це не означає, що операція буде ідеальною, але вона буде набагато, набагато менш ефективною, ніж будь-які наземні операції, і є найбільш оптимальним методом отримання цих критичних металів до 2050 року.

Тоді, сподіваюся, ми будемо переробляти достатньо, щоб будь-який видобуток, необхідний після цього часу, був мінімальним.