ماهنامه پردازش – در تلاشي جهاني براي کاهش آلايندگي گازهاي گلخانه‌اي و مقابله با تغييرات آب‌وهوايي، تقاضا براي مواد معدني حياتي به سرعت در حال افزايش است. عناصر ضروري مانند ليتيوم، کبالت و گرافيت براي توليد باتري خودروهاي برقي، توربين‌هاي بادي، صفحات خورشيدي و ساير فناوري‌هاي کم‌کربن که سيستم‌هاي انرژي جهان را متحول مي‌سازند، کليدي هستند.

رشد تقاضاي مواد معدني منتخب از فناوري‌هاي انرژي پاک، ۲۰۴۰ نسبت به ۲۰۲۰

درحالي‌که استخراج خشکي اين مواد در حال پيشرفت است، افزايش تقاضا باعث علاقه‌مندي به ذخاير گسترده سنگ فلزات در کف اقيانوس شده که در ميليون‌ها کيلومتر مربع پراکنده هستند.

استخراج در درياهاي عميق چيست و چگونه انجام مي‌شود؟

استخراج در درياهاي عميق، ذخاير ارزشمند معدني موجود در کف اقيانوس که اغلب صدها و حتي هزاران متر زير سطح آب هستند را هدف قرار مي‌دهد. اين اعماق که خاستگاه طيفي متنوع از حيات دريايي هستند، ميزبان ذخاير مهم مس، کبالت، نيکل، روي، نقره، طلا و عناصر ناياب زميني هستند. اين مواد براي ساخت قطعات بدون کربن و ديگر فناوري‌هاي پيشرفته ضروري هستند.

در درياهاي عميق، اين مواد در کلوخه‌هاي چند فلزي به شکل سيب‌زميني که به آهستگي شکل مي‌گيرند و هم‌چنين سولفيدهاي چند فلزي (ذخاير بزرگ متشکل از ترکيبات گوگرد و ديگر فلزات که حول مناطق آب‌هاي گرم شکل گرفته‌اند) و غني به لحاظ فلز در کوه‌هاي زير آب (کوه‌هاي دريايي) يافت مي‌شوند. درحالي‌که علاقه‌مندي تجاري به اين مواد براي چندين دهه وجود داشته اما پيشرفت‌هاي اخير تکنولوژيکي بکارگيري ماشين‌آلات تخصصي براي برداشت اين ذخاير از کف دريا را ممکن ساخته است.

کلوخه‌هاي چندفلزي

کلوخه‌هاي چند فلزي مناطق گسترده‌اي از کف اقيانوس را پوشش مي‌دهند. آنها در مناطق دور از ساحل غربي مکزيک در اقيانوس آرام (به نام منطقه کلاريون ـ کليپرتون فراکچر (Clarion – Clipperton Fracture Zone)، خليج اقيانوس هند مرکزي و خليج پرو فراوان‌تر هستند. آنها اساساً متشکل از اوکسي‌دروکسيدهاي رسوبي آهن و اکسيدهاي منگنز هستند که از آنها فلزاتي هم‌چون نيکل، کبالت، مس، تيتانيوم و عناصر نادر زمين استخراج مي‌شوند. حجم انبوه کلوخه‌ها در بستر دريا و کميت فراوان فلزات کليدي که در خود دارند، آنها را به هدفي براي فعاليت‌هاي معدني در آينده تبديل ساخته است.

منابع کف دريا در برابر ذخاير خشکي در جهان

براي کلوخه‌هاي چند فلزي که هم‌اکنون تمرکز اصلي فعاليت‌هاي استخراج در درياهاي عميق هستند، دستگاه‌هاي تخصصي استخراج مي‌توانند ذخاير معدني را از سطح بستر دريا جمع‌آوري کنند درست مانند تراکتوري که در يک مزرعه کار مي‌کند. اين دستگاه‌ها هم کلوخه‌ها و هم لايه‌هاي فوقاني رسوبات را جمع‌آوري مي‌نمايند. مواد جمع‌آوري شده از طريق يک خط لوله به يک کشتي در سطح آب براي فرآوري منتقل مي‌شوند. هرگونه ضايعات از جمله رسوبات و مواد معدني ارگانيک به آب بازگردانده مي‌شوند.

برخلاف سنگ‌هاي معدني، کلوخه‌ها حاوي سطوح سمي عناصر سنگين نيستند. فلزات توليد شده از اين کلوخه‌ها اين امکان را براي ما به وجود مي‌آورند که از ۱۰۰ درصد جِرم آنها استفاده کنيم و فرآيندي متالورژيکي طراحي کنيم که هيچ پسماندي ندارند و هيچگونه جريان ضايعات جامدي از آن باقي نمي‌ماند.

انتظار مي‌رود استفاده از کلوخه‌ها براي توليد باتري خودروهاي برقي باعث کاهش آلايندگي دي‌اکسيد کربن تا ۹۰ درصد در مقایسه با سنگ‌هاي معدني از معادن موجود در خشکي شود. به علاوه، بهره‌برداري از کلوخه‌ها مانع از تخريب جوامع بومي، مانع از جنگل‌زدايي شده و استفاده از نيروي کار کودک در طول مرحله استخراج را از بين مي‌برد.