Havbundsminedrift efter sjældne metaller – en genial idé eller en anden miljøkatastrofe?

Snesevis af verdensledere fra 55 lande ankom til Brest-havnen i Frankrig i denne uge til One Ocean-topmødet, et hidtil uset internationalt politisk møde for at tage fat på en lang række presserende maritime spørgsmål, fra overfiskeri til plastikforurening til piratkopiering.

Men et problem - havbundsminedrift - syntes at vække opmærksomheden. Den franske præsident Emmanuel Macron har foreløbigt givet sin støtte til ideen og identificeret havbundsudforskning som en investeringsprioritet for Frankrig, og fremhævet potentialet i at få adgang til "sjældne metaller" samt en bedre forståelse af marine økosystemer.

Mange miljøgrupper er dog imod ideen og siger, at den vil være skadelig for følsomt havliv, herunder for arter, der ikke engang er blevet opdaget endnu.

I et brev i denne uge fra senator Lisa Murkowski til energiminister Jennifer Granholm satte Murkowski spørgsmålet om havbundsminedrift i centrum og påpegede, at USA ikke har ratificeret De Forenede Nationers havretskonvention (UNCLOS), så vi er ikke en del af forhandlingerne om regler for havbundsminedrift.

Der er ingen debat om, at kritiske metaller som Co, Li, Te og Nd er afgørende for en fremtid med lavt kulstofenergi, hvis vedvarende energi og elektriske køretøjer skal spille en stor rolle.

Der er heller ingen debat om, at vi er sørgeligt mangelfulde på forsyning af disse metaller, en forsyning, der generelt er et miljømæssigt og socialt mareridt.

Affaldet fra Li-, grafit- og højrent-Si-forarbejdning har ødelagt hele landsbyer og økosystemer i blandt andet Kina, Indonesien og Bolivia. Amerika har stadig at gøre med den sure minedræning, der er tilbage fra 120 års minedrift. Og ligesom bloddiamanter kommer halvdelen af ​​Co-forsyningerne fra umenneskelig børnearbejde.

Grunden til, at dette er så vigtigt, er, at mange af de mennesker, der støtter den nye energirevolution af ikke-fossile brændstoffer og vedvarende energi, elektriske køretøjer, bevaring og effektivitet, også bekymrer sig om de sociale problemer, som mange af disse teknologier inkorporerer i deres kølvand – korruption , miljøforurening, ekstrem fattigdom og børnearbejde.

Ikke det billede, som folk på den skyggevoksne kaffebar søger på internettet efter frilandsæg på deres iPhones.

Så nye metalkilder bør overveje deres livscyklus CO100-fodaftryk, miljøforurening og sociale retfærdighedseffekter. Alle er enige om, at genanvendelse af de metaller, vi har, er en fremragende ting at gøre, men vi får brug for tusind gange den mængde kritiske metaller, vi har nu, selvom vi genbruger XNUMX %.

Geologer har længe vidst, at havbunden er propfyldt med metaller - Cu, Ni, Ag, Au, Pt og endda diamanter. Manganknuder er polymetalliske stenkonkretioner, der ligger løst på havbunden eller begravet lavvandet i sedimentet.

Disse knuder forekommer i de fleste oceaner, selv i nogle søer, og er rigelige på dybe havets afgrundsflader mellem 4,000 og 6,000 meter (13,000 og 20,000 fod). Nodulerne kan nemt høstes fra havbunden.

Clarion-Clipperton Zone er den største af de mest økonomiske zoner, omtrent på størrelse med Europa og strækker sig fra Mexicos vestkyst til Hawaii. Denne zone er også i centrum i One Ocean Summit i denne uge. Den samlede masse af manganknuder i denne zone er over 21 milliarder tons. Andre vigtige områder omfatter Peru-bassinet, Penrhyn-bassinet nær Cookøerne og det centrale Indiske Ocean.

Disse områder overvåges af FN's Internationale Havbundsmyndighed (ISA).

I modsætning til metalmalme på landjorden, som sjældent har metaludbytter over 20 % og ofte er mindre end 2 %, er disse havbundsknuder 99 % anvendelige mineraler – 33 % metal og resten nyttige i produkter som byggematerialer og gødning, da der ikke er giftige niveauer af tunge grundstoffer som kviksølv eller arsen.

Så der er ingen giftig tailings eller mineaffald som på landjorden, ingen skovrydning, ingen åbne gruber, ingen forurenede floder eller grundvandsmagasiner, og ingen tailings opdejninger

Havbundsminedrift bruger ikke børnearbejde, som meget af landminedrift gør. Og det har et livscyklus-carbon-fodaftryk, der er 90 % mindre end landminedrift.

En undersøgelse af Paulikas et al. (2020) sammenligner sammen med andre peer-reviewede undersøgelser land- og havminedrift fra et dusin miljømæssige synspunkter, og resultaterne viser, at havminedrift er 70% til 99% mindre miljøpåvirkende end landminedrift i alle kategorier.

Så hvad skal man ikke lide ved det her?

Stort set kun habitateffekterne. Udvinding, pumpning og rensning af manganknuder kan skabe sedimenter, støj og vibrationer.

Så det store spørgsmål, og den endelige beslutning, er – er fordelene ved kulstof, forurening og social retfærdighed vigtigere end økosystemets skader på havbunden? Og kan vi minimere den skade på økosystemet?

Det mener Metals Company bestemt. Metals er en canadisk virksomhed, der arbejder i en ISA-godkendt del af Clarion-Clipperton Zone. De har udført en flerårig miljøkonsekvensvurdering for fuldt ud at forstå og afbøde potentielle skader på miljøet. Der er nogle få nøgleelementer om området og processen, der er vigtige.

Clarion Clipperton Zone er et af de mindst produktive områder i havet, med et af de laveste biomassemiljøer på planeten, meget som ørkener på land. Abyssal CCZ er hjemsted for 300 gange mindre biomasse end i en gennemsnitlig biom på land, og op til 3000 gange mindre sammenlignet med regnskovsregioner, hvor der foregår meget konventionel minedrift. Der er ingen planter, 70% af livet eksisterer som bakterier, og de fleste organismer er mindre end 4 cm.

Jeg ønsker ikke at bagatellisere nogen organisme, men Kurt Vonnegut bemærkede, at der ikke er sådan noget som en gratis frokost, så vi er nødt til at mine områder med mindst organismer og mangfoldighed, da vi vil mine et eller andet sted. Enten det eller hold dig til fossile brændstoffer.

Med hensyn til sediment frigivet til vandsøjlen viser eksperimentelt arbejde udført af MIT, Scripps og The Metals Co ekstremt høj fortynding af sedimentkoncentration pr. liter inden for øjeblikke efter udledning. Og eksperimentelt arbejde viser, at 20 samtidige operationer, der opsamler 3Mpta (våde) knuder, ville være nødvendige for at partikelkoncentrationerne skulle stige over baggrundsniveauer målt i CCZ.

Derudover, hvis alle partikler, der indføres i vandsøjlen ved disse operationer, hurtigt synker til havbundens CCZ-området, ville det resulterende nedfald være 0.02 mikrogram om året - kun 2% af den observerede normale sedimentationshastighed i CCZ på 1 mikrogram om året.

Baseret på 11 undersøgelser af havbundsforstyrrelser og kommerciel minedrift er økologiske genvindingsrater for noduleindsamling meget lavere end for minedrift på land – årtier versus årtusinder.

ISA har afsat flere områder til beskyttelse (1.44 mio. km2), end der i øjeblikket er under udforskning (1.1 mio. km2), og entreprenører vil afsætte yderligere områder og efterlade 15 % af knuderne for yderligere at hjælpe med genopretning.

Endelig vil den igangværende forskning afgøre, hvor det er bedst at returnere procesvandet. Det ser ud til at være omkring 1,500 meter, et godt stykke under den eufotiske zone, hvor der er usandsynligt, at der vil være nogen væsentlig indvirkning på organismer i vandsøjlen, og hvor temperaturforskellen mellem det vand og vandet på havbunden ikke vil forårsage væsentlige effekter .

Alt i alt er det usandsynligt, at disse processer forårsager de udbredte dødsfald, der frygtes af mange, inklusive mig selv.

I modsætning til landoperationer vil de fleste havbundssamlere kun forstyrre de øverste 5 cm af havbunden og vil lede en strøm af vand parallelt med havbunden for at løfte knuderne uden faktisk at røre dem.

Dette betyder ikke, at operationen vil være perfekt, men den vil være meget, meget mindre virkningsfuld end nogen landoperation, og den er den mest optimale metode til at få disse kritiske metaller mellem nu og 2050.

Så vil vi forhåbentlig genbruge nok til, at eventuel minedrift ud over den tid vil være minimal.