Добив на редки метали на морското дъно – брилянтна идея или друга екологична катастрофа?

Десетки световни лидери от 55 държави се спуснаха на пристанището на Брест във Франция тази седмица за срещата на върха на One Ocean, безпрецедентна международна политическа среща за разглеждане на широк спектър от неотложни морски въпроси, от прекомерния риболов до замърсяването с пластмаса до пиратството.

Но един проблем – добивът на морското дъно – изглежда привлече вниманието. Френският президент Еманюел Макрон условно подкрепи идеята, определяйки проучването на морското дъно като инвестиционен приоритет за Франция, подчертавайки потенциала за получаване на достъп до „редки метали“, както и по-добро разбиране на морските екосистеми.

Въпреки това, много екологични групи се противопоставят на идеята, заявявайки, че тя ще бъде вредна за чувствителния морски живот, включително за видове, които дори все още не са открити.

В писмо тази седмица от сенатор Лиза Мърковски до министъра на енергетиката Дженифър Гранхолм, Мурковски постави въпроса за добив на морското дъно отпред и в центъра, като посочи, че Съединените щати не са ратифицирали Конвенцията на ООН по морско право (UNCLOS), така че ние не сме част от преговорите относно регулациите, регулиращи добива на морското дъно.

Няма дебат, че критичните метали като Co, Li, Te и Nd са от съществено значение за бъдещето на нисковъглеродната енергия, ако възобновяемите енергийни източници и електрическите превозни средства трябва да играят голяма роля.

Също така няма дебат, че имаме огромен недостиг на тези метали, доставка, която като цяло е екологичен и социален кошмар.

Отпадъците от преработката на литий, графит и кремний с висока чистота са унищожили цели села и екосистеми в Китай, Индонезия и Боливия, наред с други. Америка все още се справя с киселинния дренаж на мините, останал от 120 години добив. И като кървави диаманти, половината от доставките на Co идват от нечовешки практики на детски труд.

Причината това да е толкова важно е, че много от хората, които подкрепят новата енергийна революция на неизкопаеми горива и възобновяеми енергийни източници, електрически превозни средства, опазване и ефективност, също се интересуват от социалните проблеми, които много от тези технологии включват след себе си – корупцията , замърсяване на околната среда, крайна бедност и детски труд.

Не образът, търсен от хората в кафенето, което е на сянка, сърфирайки в интернет за яйца за свободно отглеждане на своите iPhone.

Така че новите метални източници трябва да вземат предвид въглеродния отпечатък през жизнения си цикъл, замърсяването на околната среда и въздействието на социалната справедливост. Всички са съгласни, че рециклирането на металите, които имаме, е страхотно нещо, но ще ни трябва хиляда пъти по-голямо количество критични метали, което имаме сега, дори ако рециклираме 100%.

Геолозите отдавна знаят, че океанското дъно е пълно с метали - Cu, Ni, Ag, Au, Pt и дори диаманти. Мангановите възли са полиметални скални конкреции, които лежат свободно на морското дъно или заровени плитко в седимента.

Тези възли се срещат в повечето океани, дори в някои езера, и са в изобилие в абисалните равнини на дълбокия океан между 4,000 6,000 и 13,000 20,000 метра (XNUMX XNUMX и XNUMX XNUMX фута). Нодулите могат лесно да бъдат събрани от дъното на морското дъно.

Зоната Clarion-Clipperton е най-голямата от най-икономическите зони, с размерите на Европа и се простира от западния бряг на Мексико до Хаваите. Тази зона също е отпред и в центъра на One Ocean Summit тази седмица. Общата маса на мангановите възли в тази зона е над 21 милиарда тона. Други важни области включват басейна на Перу, басейна Пенрин близо до островите Кук и централния Индийски океан.

Тези зони се контролират от Международния орган за морско дъно на ООН (ISA).

За разлика от металните руди на сушата, които рядко имат метални добиви над 20% и често са по-малко от 2%, тези възли на морското дъно са 99% полезни минерали – 33% метал, а останалите полезни в продукти като строителен агрегат и тор, тъй като няма токсични нива на тежки елементи като живак или арсен.

Така че няма токсични хвостове или минни отпадъци като на сушата, няма обезлесяване, няма открити рудници, няма замърсени реки или водоносни хоризонти и няма хвостохранилища

Добивът на морското дъно не използва детски труд, както голяма част от добива на земя. И има въглероден отпечатък през целия жизнен цикъл, който е с 90% по-малък от земния добив.

Проучване на Paulikas et al. (2020), заедно с други рецензирани от партньори проучвания, сравнява добива на земята и океана от дузина екологични гледни точки и резултатите показват, че океанският добив е от 70% до 99% по-малко въздействащ върху околната среда от добива на земя във всички категории.

И така, какво не ви харесва в това?

Почти само ефектите на местообитанието. Добивът, изпомпването и почистването на мангановите възли може да създаде утайки, шум и вибрации.

Така че големият въпрос и окончателното решение е – по-важни ли са предимствата във въглерода, замърсяването и социалната справедливост от щетите на екосистемата на океанското дъно? И можем ли да сведем до минимум това увреждане на екосистемата?

Компанията Metals със сигурност смята така. Metals е канадска компания, работеща в предоставена от ISA част от зоната Clarion-Clipperton. Те извършват многогодишна оценка на въздействието върху околната среда, за да разберат напълно и да смекчат потенциалната вреда за околната среда. Има няколко ключови елемента за района и процеса, които са важни.

Зоната Clarion Clipperton е една от най-малко продуктивните райони на океана, с една от най-ниските среди на биомаса на планетата, много като пустини на сушата. Abyssal CCZ е дом на 300 пъти по-малко биомаса, отколкото в среден биом на сушата, и до 3000 пъти по-малко в сравнение с регионите на тропическите гори, където се извършва много конвенционален добив. Няма растения, 70% от живота съществува като бактерии, а повечето организми са по-малки от 4 см.

Не искам да омаловажавам никакъв организъм, но Кърт Вонегът отбеляза, че няма такова нещо като безплатен обяд, така че трябва да копаем районите с най-малко организми и разнообразие, тъй като ще копаем някъде. Или това, или се придържайте към изкопаемите горива.

Що се отнася до утайката, изпусната във водния стълб, експерименталната работа, проведена от MIT, Scripps и The Metals Co, показва изключително високо разреждане на концентрацията на утайка на литър в рамките на моменти след изтичане. И експерименталната работа показва, че ще са необходими 20 едновременни операции за събиране на 3Mpta (мокри) нодули, за да се повишат концентрациите на частиците над фоновите нива, измерени в CCZ.

Освен това, ако всички частици, въведени във водния стълб от тези операции, бързо потъват в зоната на CCZ на морското дъно, резултантните отлагания ще бъдат 0.02 микрограма годишно – само 2% от наблюдаваната нормална скорост на утаяване в CCZ от 1 микрограм годишно.

Въз основа на 11 проучвания за нарушаване на морското дъно и търговски добив, степента на екологично възстановяване при събиране на нодули е много по-ниска от тази за добив на сушата – десетилетия спрямо хилядолетия.

ISA е заделила повече зони за защита (1.44 милиона km2), отколкото в момента е в процес на проучване (1.1 милиона km2), а изпълнителите ще заделят допълнителни зони и ще оставят след себе си 15% нодули, за да подпомогнат възстановяването.

И накрая, провежданите изследвания ще определят къде е най-добре да се върне технологичната вода. Изглежда, че е на около 1,500 метра, доста под еуфотичната зона, където е малко вероятно да има някакво значително въздействие върху организмите във водния стълб и където температурната разлика между тази вода и водата на дъното на океана няма да причини значителни ефекти .

Като цяло, тези процеси е малко вероятно да причинят широко разпространеното отмиране, от което толкова се страхуват мнозина, включително и аз.

За разлика от сухопътните операции, повечето колектори на морското дъно ще смущават само горните 5 см от морското дъно и ще насочат водния поток успоредно с морското дъно, за да повдигнат нодулите, без да ги докосват.

Това не означава, че операцията ще бъде перфектна, но ще бъде много, много по-малко въздействаща от всякакви наземни операции и е най-оптималният метод за получаване на тези критични метали между сега и 2050 г.

Тогава да се надяваме, че ще рециклираме достатъчно, за да бъде минимално необходимото копаене след това време.