Diepzeemijnbouw voor kritieke metalen zoals nikkel, koper en kobalt wint terrein naarmate de vraag vanuit de sectoren elektrische voertuigen en hernieuwbare energie stijgt. Traditionele extractiemethoden bedreigen echter kwetsbare diepzee-ecosystemen, wat aanleiding geeft tot discussie over de vraag of de milieukosten opwegen tegen de voordelen. Een nieuwe studie suggereert een mogelijke oplossing: het gebruik van waterstof om metalen uit polymetaalknollen te extraheren, waardoor diepzeemijnbouw mogelijk duurzamer wordt dan conventionele landgebaseerde operaties.
Het probleem met de huidige methoden
Polymetallische knobbeltjes, die overvloedig aanwezig zijn op de oceaanbodem, bevatten waardevolle metalen die essentieel zijn voor batterijen en bedrading. Bij de winning van deze hulpbronnen zijn doorgaans koolstofrijke processen betrokken, zoals de verbranding van cokes en methaan, die aanzienlijke emissies veroorzaken. The Metals Company, een toonaangevend diepzeemijnbouwbedrijf, schat bijvoorbeeld dat de huidige methoden 4,9 kilogram CO₂ per kilogram gewonnen metaal produceren. Dit maakt diepzeemijnbouw slechts marginaal beter dan landmijnbouw, waarbij regenwouden kunnen worden vernietigd en rivieren met zwavelzuur kunnen worden vervuild.
Een op waterstof gebaseerd alternatief
Onderzoekers van het Max Planck Instituut voor Duurzame Materialen stellen een methode voor die traditionele processen met hoge temperaturen omzeilt. In plaats van ovens worden de knollen tot pellets vermalen en naast waterstof en argongas rechtstreeks in een boogoven gevoerd. Hoogenergetische elektronen creëren een plasma van meer dan 1700°C, dat reageert met de knobbeltjes, waarbij oxiden worden verwijderd en puur metaal achterblijft. De enige bijproducten zijn water, mangaanoxide en mangaanligaten, die kunnen worden hergebruikt voor batterijen en staalproductie.
Als de waterstof afkomstig is van hernieuwbare energie (zogenaamde ‘groene waterstof’) en de oven op schone elektriciteit draait, kan het proces bijna geen CO₂-uitstoot opleveren. Dit staat in schril contrast met conventionele smelterijen, die sterk afhankelijk zijn van fossiele brandstoffen.
Het debat over duurzaamheid
Hoewel deze op waterstof gebaseerde extractiemethode de ecologische voetafdruk aanzienlijk zou kunnen verkleinen, blijven sommige experts sceptisch. Mario Schmidt van de Universiteit van Pforzheim stelt dat landmijnbouw ook gebruik kan maken van groene waterstof en hernieuwbare energiebronnen, waardoor elk voordeel van diepzeemijnbouw teniet wordt gedaan. Belangrijker nog is dat Schmidt benadrukt dat het voornaamste probleem van diepzeemijnbouw niet de CO2-uitstoot is, maar de onomkeerbare schade die het veroorzaakt aan unieke diepzee-ecosystemen.
Economische levensvatbaarheid en toekomstig onderzoek
Ondanks deze zorgen zou het nieuwe extractieproces diepzeemijnbouw economisch haalbaarder kunnen maken, wat mogelijk de deur opent voor verdere ontwikkeling. David Dye van het Imperial College London suggereert dat door het aanpakken van stroomafwaartse uitdagingen op het gebied van de winning, de zakelijke en ecologische argumenten voor diepzeemijnbouw overtuigender zouden kunnen worden.
Onderzoekers benadrukken de noodzaak van grondige milieueffectbeoordelingen voordat deze op grote schaal worden geïmplementeerd. De studie pleit niet voor diepzeemijnbouw, maar heeft tot doel een schoner proces te ontwikkelen als dat uiteindelijk nodig wordt.
Hoewel de waterstofextractiemethode een potentieel groenere aanpak biedt, blijft het debat over de algemene duurzaamheid van diepzeemijnbouw uiteindelijk open, waarbij zowel de technologische vooruitgang als het behoud van kwetsbare mariene milieus centraal staan.
