کانی مگ، محمد قهرمانی کوشان- معدنکاری دریایی و استخراج مواد معدنی از اعماق اقیانوس‌ها با کش و قوس‌های فراوان، بالاخره توانسته است در چند سال اخیر جایگاه بهتری پیدا کند.استخراج ذخایر معدنی از اعماق اقیانوس‌ها به توانایی بازیابی فلزات به روشی اقتصادی و حساس به محیط زیست بستگی دارد. تولید فلزات یکی از پر انرژی‌ترین […]
کانی مگ، محمد قهرمانی کوشان- معدنکاری دریایی و استخراج مواد معدنی از اعماق اقیانوس‌ها با کش و قوس‌های فراوان، بالاخره توانسته است در چند سال اخیر جایگاه بهتری پیدا کند.استخراج ذخایر معدنی از اعماق اقیانوس‌ها به توانایی بازیابی فلزات به روشی اقتصادی و حساس به محیط زیست بستگی دارد. تولید فلزات یکی از پر انرژی‌ترین بخشهای صنعتی است.
ویژگی‌های برخی از ذخایر معدنی اعماق اقیانوس‌ها به آنها اجازه میدهد تا به آسانی حل شوند و فلزات موجود در آنها به راحتی در محلول‌ها آزاد می‌شود.
معدنکاری دریایی هم مانند، استخراج مواد معدنی از اعماق زمین باید بر اساس نوآوری‌ها انجام شود. نوآوری‌های کنونی در هیدرومتالورژی، از جمله شستشوی فلز با مایعات یونی و استخراج با حلال در کنتاکتورهای فاز غیر پراکنده، نشان میدهد که چگونه فلزات می‌توانند به طور بالقوه از رسوبات با افزایش بازده انرژی و کاهش ردپای محیطی در مقایسه با تکنیک‌های پردازش سنتی استخراج شوند.
معدنکاری دریایی تامین مواد خام آینده را تضمین می‌کند
ذخایر معدنی اعماق اقیانوس میتواند سهم قابل توجهی در تامین مواد خام آینده را داشته باشد. به همین دلیل بیشتر کشورها در تلاش هستند تا معدنکاری دریایی را در دستور کار قرار دهند.
تقاضای رو به رشد فلزات و ژئوپلیتیک توجه فزاینده‌ای را بر پتانسیل منابع و اهمیت اقتصادی آنها متمرکز کرده است. با این حال، ارزیابی دقیق مقادیر کل فلز و قابلیت بازیافت آن بسیار دشوار است.
ذخایر معدنی اعماق اقیانوس همچنین پنجره‌های ارزشمندی را برای مطالعه زمین فراهم می‌کنند، از جمله تکامل آب دریا و بینش در مورد تبادل گرما و مواد شیمیایی بین پوسته و اقیانوس‌ها را می‌توان با عملیات معدنکاری دریایی بررسی کرد.
اکتشاف و استخراج بالقوه ذخایر معدنی از اعماق اقیانوس، چالش‌های زمین‌شناسی، فنی، زیست‌محیطی و اقتصادی و همچنین پرسش‌های قانونی و فلسفی را به همراه دارد. در این زمینه عدم قطعیت زیادی وجود دارد. توسعه و نظارت بر این سپرده‌ها نیازمند رویکردی افزایشی است که شفافیت و ورودی‌های علمی و مدنی جامعه را تشویق می‌کند تا منافع همه را متعادل کنند.
کمبود اطلاعات دقیق از اعماق اقیانوس‌ها
علی‌رغم اهمیت اساسی معدنکاری دریایی به خصوص در سال‌های اخیر، به دلیل بزرگی آن، همچنان در جهان فاقد اطلاعات اولیه در مورد بسیاری از جنبه‌های اعماق اقیانوس هستیم. چالش‌های تشخیص آنچه در زیر سطح آب در یک محیط بیگانه برای انسان وجود دارد، دسترسی را دشوار، پرهزینه و متکی به فناوری می‌کند. پس از دهه‌ها اکتشاف اقیانوس، تنها حدود ۱۰ درصد از کف اقیانوس‌ها توسط سیستم‌های سونار مبتنی بر کشتی بررسی شده است.
علاقه تجاری، تحقیقات علمی و فعالیت‌های نظارتی در حال حاضر بر روی سه طبقه از ذخایر معدنی غنی از فلز در اعماق اقیانوس متمرکز شده است. هر کدام دارای زمین شناسی متمایز (یعنی فرآیندهای تشکیل و تنورهای فلزی)، محیط‌های شکل گیری، اکوسیستم‌های مرتبط، الزامات تکنولوژیکی خاص برای اکتشاف هستند.
استخراج مواد معدنی از اعماق اقیانوس
چالش‌های استخراج مواد معدنی از اعماق اقیانوس‌ها
معدنکاری دریایی در جهان، از اواخر قرن بیستم شروع به صورت جدی دنبال شد. پیش از آن پیشرفت کند و ناپایدار داشت. این به دلیل تامین کافی فلزات از معادن زمینی بود.
شرایط اقتصادی نامطلوب، افزایش هزینه‌های تثبیت یا کاهش قیمت فلزات، چالش‌های تکنولوژیکی، افزایش آگاهی زیست محیطی و تعهدات ناشی از کنوانسیون سازمان ملل متحد در مورد حقوق دریاها (تصویب شده در سال ۲۰۱۸) عملیات معدنکاری را با سختی‌هایی رو به رو کرد.
با این حال، با عقب نشینی بسیاری از این موانع، علاقه مجدد به بهره‌برداری از ذخایر معدنی اعماق اقیانوس‌ها از سوی بخش خصوصی، دولت‌ها، سیاستگذاران، تنظیم کننده‌ها، محققان و سازمان‌های غیردولتی وجود دارد.
نگرانی‌ها از امنیت تامین مواد خام معدنی
عبارتی وجود دارد که می‌گوید«صنعت معدن معتقد است هرچیزی را که نمی‌توان رشد داد را باید استخراج کرد.» تمام پوسته زمین تقریبا مواد معدنی و فلزات مورد نیاز جوامع را تامین می‌کند. اکثر قریب به اتفاق مواد معدنی در حال حاضر از معادن خشکی به دست می‌آیند.
تقاضای جهانی فلزات در حال افزایش است. این موضوع در درجه اول به رشد جمعیت و شهرنشینی مرتبط است. در نتیجه نگرانی‌هایی در مورد امنیت تامین مواد خام به دلیل توزیع نابرابر منابع و ژئوپلیتیک وجود دارد. در نتیجه کشورها برای تامین نیاز خود مجبور مواد معدنی مورد نیاز را با معدنکاری دریایی از اعماق اقیانوس‌ها بیرون بکشند.
حفاری کف دریا
فلزات بحرانی عامل رشد معدنکاری دریایی
در سال‌های اخیر، فلزات خاصی به‌عنوان «بحرانی» شناخته شده‌اند. این موضوع به دلیل اهمیت اقتصادی و احتمال کمبود عرضه مواد معدنی مذکور است. این عوامل همراه با چالش‌های فزاینده استخراج معادن زمینی انگیزه جستجو برای منابع جایگزین مواد خام معدنی هستند.
در حالی که گزینه‌های زمینی زیادی وجود دارد که میتواند به منابع معدنی آینده کمک کند، برای صنعتی که ریسک قابل توجهی را می‌پذیرد و با گسترش به محیط‌های جدید و شدید شکوفا شده است، اقیانوس اعماق مرز دیگری را نشان میدهد.
معدنکاری دریایی باید در مطمئن‌ترین مناطق انجام شود
اینکه یک شرکت و یا سازمانی بدون پیش بینی و تحلیل موقعیت اقدام به استخراج مواد معدنی از اعماق اقیانوس‌ها کند، چندان پذیرفته نیست. معدنکاری دریایی، بدون تغییر مرحله‌ای در فناوری نقشه برداری، نقشه برداری با وضوح بالا از کل کف اعماق اقیانوس واقع بینانه نیست.
با این حال، پیش‌بینی و کاوش در آینده‌نگرترین مناطق مطمئناً یک اولویت است. با وجود کاوش‌ها و بررسی‌های انجام شده هم باز باید با یک عدم قطعیت کار انجام شود. زیرا فعالیت‌های فعلی به طور طبیعی بر مناطقی متمرکز است که بیشترین چشم انداز ادراک شده بر اساس اکتشافات تاریخی و مدل‌های ذخایر معدنی موجود از مناطق جغرافیایی نسبتاً محدود گرفته شده است.
می‌توان استدلال کرد که اعماق اقیانوس به قدری ضعیف است که ما در حال حاضر حتی مناطق بهینه را هدف قرار نمی‌دهیم.
معدنکاری دریایی طیف وسیعی از تکنیک‌ها را استفاده می‌کند
اکتشاف مواد معدنی از اعماق اقیانوس‌ها طیف وسیعی از تکنیک‌ها را استفاده می‌کنند . این تکنیک‌ها شامل نقشه‌برداری عمق سنجی سونار مبتنی بر کشتی، بررسی ژئوفیزیکی، استفاده از وسایل نقلیه زیردریایی خودمختار و وسایل نقلیه از راه دور برای حمل طیفی از حسگرها است.
پیشرفت‌ها در فناوری وسایل نقلیه خودران زیر آب، از جمله افزایش خودمختاری، برد طولانی‌تر، بهبود قابلیت‌های شناور و ابزارهای جدید سنجش ژئوفیزیک و ژئوشیمیایی، کلیدی برای نقشه‌برداری کارآمدتر از بستر دریا هستند.
استفاده فزاینده از انبوه وسایل نقلیه زیردریایی خودمختار که می‌توانند به طور همزمان مسیرهای موازی بستر دریا را نقشه برداری کنند، برای معدنکاری دریایی مورد نیاز است. بازجویی کارآمد و سریع حجم عظیمی از داده‌های جدید تولید شده به پیشرفت‌هایی در تجزیه و تحلیل تصویر خودکار و هوش مصنوعی متکی است.
فناوری‌های جدید در معدنکاری دریایی بر اهمیت حفاری کف دریا برای ارزیابی دقیق منابع تأکید می‌کند. با این حال، برای تبدیل شدن به این امر، این فناوری باید کارآمدتر و قابل اعتمادتر شود.
افزایش تقاضا برای منابع فلزی اهمیت معدنکاری دریایی را بیشتر می‌کند
منابع فلزی کافی در زمین برای دهه‌های آینده هم وجود دارد. با این حال، با افزایش تقاضا، ترکیب عیار فلزات پایه و گران‌بهای بالا و غنی‌سازی شدید برخی از فلزات حیاتی در ذخایر معدنی اعماق اقیانوس، احتمالاً منجر به استخراج نهایی آنها می‌شود. این موضوع به خودی خود اهمیت معدنکاری دریایی در جهان را پررنگ می‌کند.
اینکه استخراج مواد معدنی از اعماق اقیانوس‌ها، چقدر سریع اتفاق می‌افتد بسیار نامشخص است. زیرا توسعه استخراج معادن در اعماق اقیانوس تحت تأثیر تعدادی از عوامل متنوع، پویا و اغلب مرتبط با یکدیگر (شامل اقتصاد، ژئوپلیتیک، فناوری، محیط زیست، مقررات و پذیرش اجتماعی) خواهد بود.
معدنکاری دریایی آینده‌ای کم کربن را رقم می‌زند
معدنکاری دریایی و استخراج مواد معدنی از اعماق اقیانوس‌ها، چیزی شبیه به یک معمای اجتماعی را به همراه خواهد داشت. استخراج معادن به طور اجتناب ناپذیری بر محیط طبیعی تأثیر خواهد گذاشت.
با این حال بسیاری از فلزاتی که در این منابع وجود دارند، برای فناوری‌های امروزی حیاتی هستند. این منابع برای توسعه آینده کم کربن، تحقق اهداف توسعه پایدار جهانی و تضمین سلامت بلندمدت جامعه ضروری هستند.
مخالفت خودکار با استخراج مواد معدنی از اعماق اقیانوس‌ها زمانی سازنده نیست که تأثیر کلی زیست محیطی آن نسبت به منابع زمینی این فلزات نامشخص باشد.
در حال حاضر، فاقد دانش بنیادی در مورد بیوسفر اعماق اقیانوس برای اتخاذ تصمیمات عینی و مبتنی بر شواهد در مورد بهترین روش تنظیم استخراج پایدار و عادلانه از این ذخایر معدنی هستیم.
معدنکاری دریایی اعتماد به منابع عمیق اقیانوس‌ها را بالا می‌برد
ذخایر معدنی اعماق اقیانوس را تنها می‌توان به معنای وسیع «منابع» معدنی در نظر گرفت. در حالی که پیش‌بینی می‌شود، ارزش آتی استخراج فلزات در مقیاس تجاری تا حد زیادی اثبات نشده باشد. بنابراین، اکنون زمان آن است که با افزایش نرخ اکتشاف و تحقیقات بستر دریا برای افزایش اعتماد به معدنکاری دریایی، میزان اعتماد به منابع اقیانوس‌ها را افزایش دهیم.
با استفاده از این ابزار، می‌توان تعیین کرد که کدام منابع در دسترس‌ترین هستند.در صورت لزوم می‌توان آنها را با حداقل اثرات زیست‌محیطی استخراج کرد.
مقیاس بزرگ معدنکاری دریایی بسیار زیاد به نظر می‌رسد. مناطق اکتشافی معمولاً در مقیاس بین قاره‌ای، بسیار دورافتاده و در اعماق آب به چندین هزار متر هستند. کلید پیشرفت درک، بهبود کارایی اکتشاف و کاهش هزینه‌ها، همکاری بین المللی بین رشته‌های مختلف دانشگاهی و صنعت، فناوری نوآورانه و اطمینان از اینکه داده‌ها به طور آشکار در دسترس هستند، خواهد بود.
جدیدترین اخبار معدن و صنایع معدنی را اینجا بخوانید.
