Harvinaisten metallien merenpohjalouhinta – loistava idea vai toinen ympäristökatastrofi?

Kymmenet maailman johtajat 55 maasta laskeutuivat tällä viikolla Brestin satamaan Ranskassa One Ocean -huippukokoukseen, ennennäkemättömään kansainväliseen poliittiseen tapaamiseen, jossa käsitellään monenlaisia ​​kiireellisiä merenkulun kysymyksiä liikakalastuksesta muovisaasteeseen ja merirosvoukseen.

Mutta yksi asia – merenpohjan louhinta – näytti herättävän huomiota. Ranskan presidentti Emmanuel Macron on alustavasti antanut tukensa ajatukselle ja määritellyt merenpohjan tutkimisen Ranskan investointiprioriteettiksi, korostaen mahdollisuuksia päästä käsiksi "harvinaisiin metalleihin" sekä meren ekosysteemien parempaa ymmärtämistä.

Monet ympäristöryhmät kuitenkin vastustavat ajatusta sanoen, että se on haitallista herkälle merielämälle, mukaan lukien lajeille, joita ei ole vielä edes löydetty.

Senaattori Lisa Murkowskin tällä viikolla energiaministeri Jennifer Granholmille lähettämässään kirjeessä Murkowski asetti merenpohjan louhintakysymyksen etusijalle ja huomautti, että Yhdysvallat ei ole ratifioinut Yhdistyneiden Kansakuntien merioikeussopimusta (UNCLOS). joten emme ole mukana neuvotteluissa merenpohjan kaivostoimintaa koskevista määräyksistä.

Ei ole kiistaa siitä, että kriittiset metallit, kuten Co, Li, Te ja Nd, ovat välttämättömiä vähähiilisen energian tulevaisuudelle, jos uusiutuvilla energialähteillä ja sähköajoneuvoilla on suuri merkitys.

Ei myöskään kiistetä siitä, että meillä on valitettavan pula näiden metallien toimituksista, mikä on yleensä ympäristöllinen ja sosiaalinen painajainen.

Li:n, grafiitin ja erittäin puhtaan Si:n käsittelystä syntyvä jäte on tuhonnut kokonaisia ​​kyliä ja ekosysteemejä muun muassa Kiinassa, Indonesiassa ja Boliviassa. Amerikka käsittelee edelleen 120 vuoden kaivostoiminnan jälkeen jääneiden happokaivosten salaojitusta. Ja kuten veritimantit, puolet Co-tarvikkeista tulee epäinhimillisistä lapsityön käytännöistä.

Syy, miksi tämä on niin tärkeää, on se, että monet ihmiset, jotka kannattavat ei-fossiilisten polttoaineiden ja uusiutuvien energialähteiden uutta energiavallankumousta, sähköajoneuvoja, säästöä ja tehokkuutta, välittävät myös sosiaalisista kysymyksistä, joita monet näistä teknologioista ottavat mukaansa – korruptiosta. , ympäristön saastuminen, äärimmäinen köyhyys ja lapsityövoima.

Ei mielikuvaa, jota ihmiset etsivät varjossa kasvatetussa kahvilassa surffaamassa internetissä vapaan kanan munia iPhonellaan.

Uusien metallilähteiden tulee siis ottaa huomioon niiden elinkaaren hiilijalanjälki, ympäristön saastuminen ja sosiaalisen oikeudenmukaisuuden vaikutukset. Kaikki ovat samaa mieltä siitä, että meillä olevien metallien kierrättäminen on erinomainen asia, mutta tarvitsemme tuhat kertaa enemmän kriittisiä metalleja, joita meillä on nyt, vaikka kierrätämme 100%.

Geologit ovat pitkään tienneet, että valtameren pohja on täynnä metalleja – Cu, Ni, Ag, Au, Pt ja jopa timantit. Mangaanikyhmyt ovat polymetallisia kiviaineksia, jotka ovat löyhästi merenpohjassa tai hautautuneena matalasti sedimenttiin.

Näitä kyhmyjä esiintyy useimmissa valtamerissä, jopa joissakin järvissä, ja niitä on runsaasti syvän valtameren syvyyksillä 4,000 6,000–13,000 20,000 metrin syvyydessä. Kyhmyt voidaan poimia helposti merenpohjan pohjasta.

Clarion-Clippertonin vyöhyke on suurin talousvyöhykkeistä, suunnilleen Euroopan kokoinen ja ulottuu Meksikon länsirannikolta Havaijiin. Tämä vyöhyke on myös edessä ja keskellä One Ocean Summitissa tällä viikolla. Mangaanikyhmyjen kokonaismassa tällä vyöhykkeellä on yli 21 miljardia tonnia. Muita tärkeitä alueita ovat Perun allas, Penrhyn-allas lähellä Cookinsaaria ja Keski-Intian valtameri.

Näitä alueita valvoo Yhdistyneiden Kansakuntien kansainvälinen merenpohjaviranomainen (ISA).

Toisin kuin maalla olevat metallimalmit, joiden metallisaanto on harvoin yli 20 % ja usein alle 2 %, nämä merenpohjan kyhmyt ovat 99 % käyttökelpoisia mineraaleja – 33 % metallia ja loput hyödyllisiä tuotteissa, kuten rakennusaineissa ja lannoitteissa, koska niissä ei ole myrkyllisiä raskaiden alkuaineiden, kuten elohopean tai arseenin, tasoa.

Joten siellä ei ole myrkyllisiä rikastushiekkareita tai kaivosjätettä kuten maalla, ei metsähakkuita, ei avolouhostuksia, ei saastuneita jokia tai pohjavesiä eikä rikastushiekkaiden padotuksia.

Merenpohjan louhinnassa ei käytetä lapsityövoimaa, kuten suuri osa maankaivostoiminnasta. Ja sen elinkaaren hiilijalanjälki on 90 % pienempi kuin maakaivostoiminnassa.

Paulikas et al. (2020) vertailee muiden vertaisarvioitujen tutkimusten ohella maa- ja merilouhintaa kymmenestä ympäristönäkökulmasta, ja tulokset osoittavat, että valtamerilouhinta on 70–99 % vähemmän ympäristövaikuttavaa kuin maankaivos kaikissa luokissa.

Joten mikä tässä ei pidä?

Lähinnä vain elinympäristövaikutukset. Mangaanikyhmyjen louhinta, pumppaus ja puhdistus voivat aiheuttaa sedimenttejä, melua ja tärinää.

Suuri kysymys ja lopullinen päätös on siis – ovatko hiilen, saastumisen ja sosiaalisen oikeudenmukaisuuden edut tärkeämpiä kuin merenpohjan ekosysteemivahinko? Ja voimmeko minimoida ekosysteemivahingot?

Metals Company varmasti ajattelee niin. Metals on kanadalainen yritys, joka työskentelee ISA:n myöntämällä osassa Clarion-Clipperton Zonea. He ovat tehneet monivuotisen ympäristövaikutusten arvioinnin ymmärtääkseen täysin mahdollisia ympäristöhaittoja ja lieventääkseen niitä. Alueella ja prosessilla on muutamia tärkeitä elementtejä.

Clarion Clipperton -vyöhyke on yksi valtameren vähiten tuottavista alueista, ja sen biomassaympäristö on yksi planeetan pienimmistä, aivan kuten maa-aavikot. Abyssal CCZ:ssä on 300 kertaa vähemmän biomassaa kuin keskimäärin maalla ja jopa 3000 kertaa vähemmän kuin sademetsäalueilla, joilla tapahtuu paljon tavanomaista kaivostoimintaa. Kasveja ei ole, 70 % elämästä on bakteereja ja useimmat organismit ovat alle 4 cm pitkiä.

En halua vähätellä yhtään organismia, mutta Kurt Vonnegut huomautti, että ilmaista lounasta ei ole olemassa, joten meidän on louhittava alueet, joilla on vähiten organismeja ja monimuotoisuutta, koska louhimme jostain. Joko niin tai pysy fossiilisissa polttoaineissa.

Mitä tulee vesipatsaaseen vapautuneeseen sedimenttiin, MIT:n, Scrippsin ja The Metals Co:n suorittamat kokeelliset työt osoittavat sedimentin pitoisuuden äärimmäisen suurta laimentumista litraa kohti purkamishetkellä. Ja kokeellinen työ osoittaa, että 20 samanaikaista toimenpidettä, joissa kerätään 3 Mpta (märkä) kyhmyjä, vaadittaisiin, jotta hiukkaspitoisuudet nousevat CCZ:ssä mitattujen taustatasojen yläpuolelle.

Lisäksi, jos kaikki näillä toimilla vesipatsaan tuodut hiukkaset uppoavat nopeasti merenpohjan CCZ-alueelle, tuloksena oleva laskeuma olisi 0.02 mikrogrammaa vuodessa – vain 2 % CCZ:n havaitusta normaalista sedimentaationopeudesta, joka on 1 mikrogramma vuodessa.

11 merenpohjan häiriötutkimuksen ja kaupallisen kaivostutkimuksen perusteella kyhmyjen keräämisen ekologiset palautumisasteet ovat paljon alhaisemmat kuin maalla tapahtuvan louhinnan – vuosikymmeniä verrattuna vuosituhansiin.

ISA on varannut enemmän suojelualueita (1.44 miljoonaa km2) kuin tällä hetkellä tutkittavana (1.1 miljoonaa km2), ja urakoitsijat jättävät sivuun muita alueita ja jättävät taakseen 15 % kyhmyistä toipumisen edistämiseksi.

Lopuksi käynnissä oleva tutkimus määrittää, minne prosessivesi on parasta palauttaa. Se näyttää olevan noin 1,500 XNUMX metriä, reilusti eufoottisen vyöhykkeen alapuolella, jossa ei todennäköisesti ole merkittävää vaikutusta vesipatsaan eliöihin ja jossa veden ja valtameren pohjassa olevan veden välinen lämpötilaero ei aiheuta merkittäviä vaikutuksia. .

Kaiken kaikkiaan nämä prosessit eivät todennäköisesti aiheuta laajalle levinneitä kuolemia, joita monet pelkäsivät, mukaan lukien minä.

Toisin kuin maaoperaatioissa, useimmat merenpohjan kerääjät häiritsevät vain merenpohjan ylintä 5 senttimetriä ja ohjaavat veden virtauksen merenpohjan suuntaisesti nostaakseen kyhmyjä koskettamatta niitä.

Tämä ei tarkoita, että operaatio olisi täydellinen, mutta se on paljon, paljon vähemmän vaikuttava kuin mikään maaoperaatio, ja se on optimaalinen menetelmä näiden kriittisten metallien saamiseksi tämän hetken ja vuoteen 2050 mennessä.

Sitten toivottavasti kierrätämme tarpeeksi, jotta sen jälkeen tarvittava kaivostoiminta jää vähäiseksi.