Wydobycie głębinowe minerałów, takich jak nikiel, miedź i kobalt, nabiera tempa wraz ze wzrostem zapotrzebowania ze strony pojazdów elektrycznych i sektorów energii odnawialnej. Tradycyjne metody wydobycia zagrażają jednak delikatnym ekosystemom głębinowym, wywołując debatę na temat tego, czy koszty środowiskowe przewyższają korzyści. Nowe badania sugerują potencjalne rozwiązanie: wykorzystanie wodoru do ekstrakcji metali z konkrecji polimetalicznych, co potencjalnie sprawi, że wydobycie głębinowe będzie bardziej zrównoważone niż konwencjonalne operacje na lądzie.
Problem z obecnymi metodami
Guzki polimetaliczne, występujące obficie na dnie oceanu, zawierają cenne metale potrzebne do produkcji akumulatorów i przewodów elektrycznych. Wydobywanie tych zasobów zazwyczaj obejmuje procesy wysokoemisyjne, takie jak spalanie koksu i metanu, które powodują znaczne emisje. Na przykład The Metals Company, wiodąca firma zajmująca się wydobyciem głębinowym, szacuje, że stosowane przez nią obecne metody powodują powstanie 4,9 kilograma CO₂ na kilogram odzyskanego metalu. To sprawia, że wydobycie głębinowe jest tylko nieznacznie lepsze od wydobycia lądowego, które może wiązać się z niszczeniem lasów deszczowych i zanieczyszczaniem rzek kwasem siarkowym.
Alternatywa na bazie wodoru
Naukowcy z Instytutu Materiałów Zrównoważonych im. Maxa Plancka proponują metodę omijającą tradycyjne procesy wysokotemperaturowe. Zamiast pieców, bryłki kruszy się na granulki i wprowadza bezpośrednio do pieca łukowego wraz z wodorem i argonem. Wysokoenergetyczne elektrony tworzą plazmę o temperaturze ponad 1700°C, która oddziałuje z guzkami, usuwając tlenki i pozostawiając czysty metal. Jedynymi produktami ubocznymi są woda, tlenek manganu i ligaty manganu, które można przetworzyć na baterie i stal.
Jeśli wodór pochodzi z odnawialnych źródeł energii (tzw. „zielony wodór”), a piec zasilany jest czystą energią elektryczną, w procesie można osiągnąć niemal zerową emisję CO₂. Stanowi to wyraźny kontrast w stosunku do tradycyjnego hutnictwa, które w dużej mierze opiera się na paliwach kopalnych.
Debata na temat zrównoważonego rozwoju
Chociaż ta metoda ekstrakcji na bazie wodoru może znacznie zmniejszyć ślad węglowy, niektórzy eksperci pozostają sceptyczni. Mario Schmidt z Uniwersytetu w Pforzheim przekonuje, że górnictwo lądowe mogłoby również wykorzystywać ekologiczny wodór i energię odnawialną, co pozbawiłoby go wszelkich zalet górnictwa głębinowego. Co ważniejsze, Schmidt podkreśla, że głównym problemem górnictwa głębinowego nie jest emisja dwutlenku węgla, ale nieodwracalne szkody, jakie wyrządza ono unikalnym ekosystemom głębinowym.
Wykonalność ekonomiczna i przyszłe badania
Pomimo tych obaw nowy proces wydobycia może sprawić, że wydobycie głębinowe stanie się bardziej opłacalne ekonomicznie, potencjalnie otwierając drzwi do dalszego rozwoju. David Dye z Imperial College w Londynie sugeruje, że zajęcie się wyzwaniami związanymi z górnictwem na niższym szczeblu łańcucha dostaw mogłoby wzmocnić uzasadnienie środowiskowe i biznesowe górnictwa głębinowego.
Naukowcy podkreślają potrzebę przeprowadzenia dokładnych ocen wpływu na środowisko przed powszechnym wdrożeniem. W badaniu nie zaleca się wydobycia głębinowego, ale dąży się do opracowania czystszego procesu, jeśli kiedykolwiek stanie się to konieczne.
Ostatecznie, chociaż wydobycie wodoru oferuje potencjalnie bardziej ekologiczne podejście, debata na temat ogólnego zrównoważonego charakteru górnictwa głębinowego pozostaje otwarta, zależna zarówno od postępu technologicznego, jak i ochrony wrażliwego środowiska morskiego.
