يمكن أن تساعد بلورات التعدين المحبوسة في أعماق البحار في مكافحة تغير المناخ. قد يؤدي أيضًا إلى تدمير النظام البيئي الأخير للأرض.
لمنع حدوث كارثة مناخية ، يجب على العالم أن يخفض انبعاثات الكربون بشكل كبير. لكن إنتاج بطاريات كافية لتشغيل المركبات الكهربائية اللازمة لمستقبل خالٍ من الكربون سيتطلب زيادة هائلة في إمداداتنا من المعادن مثل النحاس والكوبالت والمنغنيز.
تتدافع البلدان لاستخراج هذه المواد الثمينة من الأرض ، وتنقب في كل مكان من الغابات المطيرة في جمهورية الكونغو الديمقراطية ل إندونيسيا. ومع ذلك ، فقد ابتليت هذه الجهود مشاكل بيئية و قضايا حقوق الإنسان.
لذلك حولت بعض الشركات أعينها إلى مكان آخر: قاع البحر.
أميال تحت سطح المحيط ، توجد بلايين من الكتل الصخرية المحملة بالمنغنيز والنيكل والكوبالت والنحاس والمعادن الثمينة الأخرى في قاع البحر. في بعض المناطق ، يكون الكوبالت أيضًا تتركز في قشور معدنية سميكة تحيط بها الجبال تحت الماء.
متعلق ب: ما هي الطاقة المتجددة؟
تستعد العديد من الشركات والبلدان لحصاد ما يسمى بالعقيدات المتعددة الفلزات في أعماق البحار واستخراج الكنوز الموجودة فيها. حاليًا ، يعد التعدين في قاع البحار في المياه الدولية غامضًا من الناحية القانونية ، ولم تبدأ الشركات بعد عمليات الاستغلال التجاري. لكن مندوب دول السلطة الدولية لقاع البحار (ISA) – وهي هيئة حكومية دولية مدعومة من الأمم المتحدة – تجتمع حاليًا في كينغستون ، جامايكا ، على مدى الأسبوعين المقبلين (10 يوليو إلى 28 يوليو) لتطوير اللوائح التي يمكن أن تمهد الطريق لمثل هذا التعدين.
قال الخبراء لـ Live Science إن هذه الممارسة قد يكون لها عواقب وخيمة على محيطات العالم. إذن ما مدى سوء تلك التأثيرات البيئية؟ وهل يمكننا تحقيق أهدافنا المناخية دون تعدين أعماق البحار؟
دمار أعماق البحار
تشير الدلائل الناشئة إلى أن التعدين في أعماق البحار يمكن أن يدمر النظم البيئية في قاع البحار.
إحدى المناطق الرئيسية التي تستهدفها شركات التعدين هي امتداد المحيط من هاواي إلى المكسيك. على الرغم من درجات الحرارة المتجمدة وقلة توافر الغذاء ، فإن هذا الموطن في أعماق البحار ، المعروف باسم منطقة كلاريون كليبرتون (CCZ) ، يؤوي عددًا مذهلاً من الأنواع ، بدءًا من خيار البحر المتوهج إلى أسماك الصياد المسننة. قام العلماء مؤخرًا بفهرسة أكثر من 5500 نوع من أعماق البحار في منطقة صدع كلاريون – كليبرتون ، 90٪ منها تقريبًا غير معروفة للعلم.
تتطلب معظم عمليات التعدين في قاع البحر آلات كبيرة لجمع العقيدات وإحضارها إلى السطح ثم تفريغ الرواسب غير الضرورية مرة أخرى في المحيط. قد يكون لهذه الطريقة عواقب وخيمة على الحيوانات التي تعيش هناك ، كتب الباحثون في رسالة إلى مجلة Nature Geoscience في عام 2017.
“عليهم أن يحفروا ويطحن قاع البحر بشكل فعال من أجل الحصول على معادنهم ،” دوغلاس ماكوليقال عالم الأحياء البحرية بجامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا لموقع Live Science. “لذا فإن أي شيء يعيش في هذا الموطن سيتم تدميره.” وهذا يشمل الحيوانات التي تعلق على و تعيش على العقيدات نفسها، مثل الإسفنج البحري والشعاب المرجانية السوداء.
نظرًا لأن هذه الممارسة لم تبدأ بعد على نطاق صناعي ، فقد اعتمد علماء البحار في الغالب على نماذج الكمبيوتر والتجارب الصغيرة للتنبؤ بتأثيرات التعدين في أعماق البحار. ومع ذلك ، في عام 1989 ، حاول فريق من العلماء تقليد آثار التعدين في قاع البحر عن طريق حرث مساحة من قاع البحر في بيرو تبلغ مساحتها حوالي 3.9 ميل مربع (10.1 كيلومتر مربع) على عمق 2.6 ميل (4.2 كيلومترات). العديد من الأنواع في هذه المنطقة لم تعد بعد أكثر من 25 عامًا ، ولا تزال آثار المحراث مرئية ، وفقًا لدراسة أجريت عام 2019 ونشرت في المجلة. التقارير العلمية.
متعلق ب: تم اكتشاف 10 مخلوقات غريبة في أعماق البحار عام 2022
من المحتمل ألا يتم عزل التأثيرات السلبية في موقع التعدين الأصلي ؛ يمكن أن تتسبب الآلات في تلوث ضوضاء يمتد لمئات الأميال عبر المحيط ، الكمبيوتر توحي النماذج. يمكن أن تؤدي هذه الضوضاء إلى تعطيل قدرة الحيوانات على التنقل وتحديد موقع الفريسة أو العثور على رفيقة.
ولكن ربما يكون أحد أكثر المنتجات الثانوية تدميراً للتعدين في قاع البحار هو أعمدة الرواسب التي تولدها المركبات الموجودة تحت سطح البحر. ترك في أعقابهموقال مكولي ، والتي يمكن أن تعمل “مثل العواصف الترابية تحت سطح البحر التي يمكن أن تخنق الحياة هناك”. يمكن أن تلحق أعمدة الرواسب هذه أضرارًا بموائل التونة ، والتي تتغير مع ارتفاع درجات حرارة المحيط وستتداخل بشكل متزايد مع مناطق في منطقة صدع كلاريون – كليبرتون الغنية بالمعادن ، وفقًا لدراسة شارك في تأليفها ماكولي ونشرت في 11 يوليو في المجلة. استدامة المحيطات.
يعمل عدد قليل من الشركات على التكنولوجيا لتقليص هذه الأعمدة. على سبيل المثال ، استحوذت شركة Loke للمعادن ومقرها النرويج مؤخرًا على UK Seabed Resources Ltd. ، وهي شركة تعدين في أعماق البحار مع عقدي استكشاف يسمحان للشركة بالبدء في البحث عن المعادن في منطقة CCZ ، على الرغم من عدم تعدينها تجاريًا بعد. يهدف Loke إلى بدء عمليات التعدين في أعماق البحار بحلول عام 2030 ، وفقًا لما قاله Walter Sognnes ، الرئيس التنفيذي للشركة ، لـ Live Science.
وقال سوجنيس: “ما نحاول القيام به هو تقليل التأثير وزيادة فهم هذا التأثير إلى أقصى حد”.
قال سوجنيس إن لوك يطور مركبات التعدين التي ستولد أعمدة فقط عند التحرك عبر قاع البحر ، وليس من إلقاء الرواسب الزائدة في المحيط بعد استعادة العقيدات. ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا لا تزال نظرية.
يشك بعض الباحثين في وجود طريقة “مستدامة” لإزالة الألغام في أعماق البحار.
“أعتقد أنه لا توجد طريقة للقيام بذلك دون التسبب في أضرار بيئية كبيرة محلية تسبب أضرارًا جسيمة على نطاق عشرات الآلاف من الكيلومترات المربعة ،” كريج سميثقال عالم بيئة أعماق البحار بجامعة هاواي في مانوا لـ Live Science. “هذا غير ممكن”.
هل يمكننا تلبية الطلب على المعادن للمركبات الكهربائية دون التعدين في أعماق البحار؟
إذا أردنا تحقيق الأهداف المناخية لاتفاقية باريس لعام 2015 ، فيجب على البلدان زيادة إنتاجها من المعادن للمركبات الكهربائية بمقدار 30 ضعفًا بحلول عام 2040 ، وفقًا لتقرير صادر عن وكالة الطاقة الدولية (وكالة الطاقة الدولية).
تثير هذه الحاجة الملحة للمواد سؤالًا: إذا لم نحصد قاع البحر ، فهل يمكننا الحصول على المعادن المستخدمة في المركبات الكهربائية في أماكن أخرى؟ الإجابة هي على الأرجح نعم ، لكن الوصول إلى احتياطيات المعادن الأرضية بطريقة مستدامة قد يكون صعبًا.
في عام 2022 ، كان لدى الأرض ما يقرب من 25 مليون طن (23 مليون طن متري) من موارد الكوبالت الأرضية ، والتي تلبي الطلب حتى عام 2040 ، على افتراض أن جميع الاحتياطيات القائمة على الأرض يتم استغلالها ، أظهرت الأبحاث. هناك أيضًا ما يقرب من 300 مليون طن (272 مليون طن متري) من النيكل في موارد العالم ، وفقًا لـ هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، وهو ما يكفي لدعم تكثيف إنتاج المركبات الكهربائية ، ذكرت CNBC. ومع ذلك ، فإن هذه الموارد ، التي غالبًا ما تكون مخبأة في أعماق غابات كثيفة ، لا يمكن دائمًا الوصول إليها بسهولة أو قابلة للحياة اقتصاديًا. عمليات إنشاء مناجم جديدة تسبب في إزالة كميات هائلة من الغابات، والتي يمكن أن تقلل من التنوع البيولوجي وتطلق انبعاثات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي.
“يمكنك الحصول على جميع المعادن التي تحتاجها لجميع المركبات الكهربائية في العالم أو أي شيء آخر من الرواسب الأرضية ، ولكن يمكن أن تكون أقل طريقة تأثيرًا بيئيًا للقيام بذلك هي استخدام بعض رواسب أعماق البحار بطريقة مسؤولة مع أنظمة،” سيفر وانغقال المدير المشارك للمناخ والطاقة في The Breakthrough Institute ، وهو مركز أبحاث بيئية مقره كاليفورنيا ، لـ Live Science. ومع ذلك ، أضاف أن اللوائح والمبادئ التوجيهية الأكثر صرامة من ISA يجب أن تكون في مكانها قبل بدء أي عمليات تعدين في أعماق البحار.
يقول الخبراء إن تقنيات البطاريات الناشئة يمكن أن تساعد في تقليل الضغط على سوق المعادن. حاليا ، البطاريات الأكثر استخدامًا في المركبات الكهربائية تسمى NMC (التي تستخدم الليثيوم والنيكل والمنغنيز والكوبالت) ، لكن مصنعي السيارات متعطشون لتقنيات أرخص لا تتطلب الكثير من هذه المعادن. قد يشمل ذلك بطاريات أيونات الصوديوم أو بطاريات LFP المصنوعة من الليثيوم ، وكذلك الحديد (الحديدية) والفوسفات – وهي مواد متاحة على نطاق أوسع ويمكن الوصول إليها أكثر من الكوبالت والمنغنيز. في مايو ، فورد أعلن عن الخطط لمصنع جديد في ميشيغان من المقرر أن يبدأ في إنتاج بطاريات LFP بحلول عام 2026. ومع ذلك ، تتمتع هذه البطاريات حاليًا بكثافة طاقة أقل ، مما قد يحد من نطاق السيارة الكهربائية ، وفقًا لـ وكالة الطاقة الدولية.
قال كينيث جيلينجهام ، خبير اقتصادي الطاقة في جامعة ييل الذي يدرس المركبات الكهربائية ، لـ Live Science: “يمكن إجراء انتقال كبير إلى المركبات الكهربائية دون التعدين في أعماق البحار” ، على الرغم من أنه أضاف أن التعدين في قاع البحر يمكن أن “يزيل بعض الضغط” على سوق المعادن الهامة.
متعلق ب: تفوقت طاقة الرياح والطاقة الشمسية على الفحم لأول مرة على الإطلاق في الولايات المتحدة
على الرغم من وفرة الموارد المعدنية الهامة التي يمكن أن يوفرها التعدين في أعماق البحار ، فإن بعض مصنعي السيارات – بما في ذلك BMW و Volvo و Renault – وحوالي 20 دولة قد دعمت علنًا أ الوقف في الممارسة حتى يتوفر للعلماء المزيد من الوقت للبحث في التأثيرات البيئية المحتملة. بالإضافة إلى ذلك ، يمتلك أكثر من 750 عالمًا وخبيرًا في السياسات وقعت على بيان رسمي الدعوة إلى تعليق أنشطة التعدين في أعماق البحار.
على الرغم من أن القواعد المتعلقة بالتعدين في أعماق البحار لم يتم الانتهاء منها بعد ، اعتبارًا من 9 يوليو ، فإن ISA مطلوب لتلقي طلبات التعدين في قاع البحار بسبب شرط غامض في المعاهدة الحالية.
هذا لا يعني بالضرورة أن التعدين في أعماق البحار سيحدث في أي وقت قريب ، لأن ISA ليست ملزمة بالموافقة على هذه الطلبات ولا يزال القانون غامضًا. يقول عدد متزايد من الخبراء إن المفتاح لتحديد ما إذا كان سيتم تعدين أعماق البحار هو المزيد من الوقت – للبحث ، وابتكار تقنيات جديدة ، وموازنة إيجابيات التعدين في قاع البحار جنبًا إلى جنب مع عيوبه.
“يتطلب فهم فوائد وتكاليف التعدين في أعماق البحار تقييمًا مدروسًا للغاية يتضمن العديد من أوجه عدم اليقين التي لم يتم حلها في هذه المرحلة ،” سيرجي بالتسيف، خبير اقتصادي الطاقة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، لـ Live Science في رسالة بريد إلكتروني.
