Metaller için derin deniz madenciliğinin hassas ekosistemlere zarar vereceğine dair yaygın endişeler var. Ancak madencilik devam ederse, hidrojen plazması metal cevherlerinin eritilmesinin karbon ayak izini küçültebilir
Manganez nodülleriyle kaplı deniz tabanı
Yeni bir çalışma, metalleri cevherden hidrojenle çıkarmaya yönelik bir sürecin, değerli malzemeler için derin deniz madenciliğini karadaki madenciliğe göre daha sürdürülebilir hale getirebileceğini iddia ediyor.
Okyanus tabanının geniş alanları tenis topu büyüklüğünde nodüllerle doludur. Bu polimetalik nodüller büyük ölçüde manganezden, daha az miktarda da nikel, bakır ve kobalttan ve diğer elementlerden oluşur. Güneş enerjisi ve elektrikli araçların yapımında patlama yaşanırken, pillerin ve kabloların hayati bileşenleri olan bu metallere olan talep de artıyor. Ancak polimetalik nodüller için madencilik yapma planları oldukça tartışmalı çünkü bunları toplama operasyonları, Dünya’daki son el değmemiş ekosistemlerden biri olan derin deniz tabanına potansiyel olarak zarar verebilir.
Yine de bazı araştırmacılar derin denizden çıkarmanın eninde sonunda gerçekleşeceğinden şüpheleniyor. Almanya’daki Max Planck Sürdürülebilir Malzemeler Enstitüsü’nden Ubaid Manzoor, “Sanırım bir gün insanların nodülleri çıkarma ihtimalinin yüksek olduğunu düşünüyorum” diyor. “Madencilikten sonra (metallerin çıkarılması için) iyi bir prosese sahip olmak, bir tane daha kirli prosese sahip olmaktan daha iyidir.”
Trump yönetiminden derin deniz madenciliği izni için başvuruda bulunan Kanadalı bir derin deniz madenciliği şirketi olan The Metals Company, kok ve metan içeren fosil yakıt bazlı bir yaklaşım kullanarak metal çıkarmayı planlıyor. İşlem, nodüllerin önce bir fırına, ardından da geleneksel yüksek fırına daha yeşil bir alternatif olan elektrik ark ocağına yerleştirilmesini içeriyor. Öyle olsa bile şirket, yaklaşımının her 1 kilogram değerli metal için 4,9 kilogram karbondioksit emisyonu üreteceğini söylüyor.
Manzoor ve meslektaşları bu çıkarmayla ilgili emisyonları azaltmanın bir yolunu buldular. Sistemlerinde fırın bulunmamaktadır. Bunun yerine nodüller daha küçük topaklar halinde öğütülecek ve doğrudan hidrojen ve argon gazı içeren bir ark ocağına yerleştirilecek. Fırındaki bir elektrottan peletlere akan yüksek enerjili elektronlar, elektronları hidrojen gazı moleküllerinden uzaklaştıracak ve 1700°C’yi aşan sıcaklıklara kadar ısıtılabilen bir plazma oluşturacaktır.
Plazmadaki hidrojen iyonları daha sonra peletlerdeki oksijenle reaksiyona girerek oksitleri alaşımdan uzaklaştırır ve geride saf metal bırakır. Suyun yanı sıra tek yan ürünler, pil ve çelik yapımında kullanılabilen manganez oksit ve manganez ligatlardır.
Araştırmacılara göre, fırında kullanılan hidrojen gazı “yeşil” ise, yani suyun yenilenebilir kaynaklardan elde edilen elektrikle ayrıştırılmasıyla üretiliyorsa ve fırını çalıştıracak elektrik yenilenebilir kaynaklardan üretiliyorsa, sürecin hiç CO2 yaymaması gerekiyor. Günümüzde hidrojenin büyük çoğunluğu fosil yakıtlar kullanılarak üretilmektedir.
Manganez gibi metaller hem karada hem de deniz tabanında bulunur, ancak konsantrasyonları yaklaşık 10 kat daha düşüktür. Bunları karada çıkarmak, büyük miktarda toprağın taşınmasını gerektirir ve metalin cevherden çıkarılması genellikle sülfürik asite dayanır. Süreç, yağmur ormanlarının yerle bir olmasına ve nehirlerin kirlenmesine neden olabilir.
Bununla birlikte, Almanya’daki Pforzheim Üniversitesi’nden Mario Schmidt, karadaki madenciliğin çevresel tahribatı önlemek için daha iyi düzenlenebileceğini ve metallerin eritilmesinin fosil yakıtlar yerine yeşil hidrojen ve yenilenebilir elektrikle yapılabileceğini savunuyor. Bu noktada deniz tabanındaki nodülleri süpürmek pek de sürdürülebilir olmayacaktır.
“Derin deniz madenciliğinin karbon ayak izi açısından herhangi bir temel avantajı görmüyoruz” diyor. “Derin deniz madenciliğinin sürdürülebilirliği, derin deniz florası ve faunasının biyolojik çeşitliliğine yönelik tehdit nedeniyle başarısız oluyor.”
Ancak Imperial College London’dan David Dye’a göre, Manzoor ve meslektaşlarının geliştirdiği süreç, derin deniz madenciliğinin ekonomik açıdan daha uygulanabilir hale gelmesine yardımcı olabilir.
“Deniz tabanından çıkarma metalurjisini gerçekte nasıl yapacağınızı ele alırken, bunu çekici kılmak için iş senaryosunu ve çevresel senaryoyu açabilirsiniz” diyor.
Manzoor, araştırmanın derin deniz madenciliğini savunmak anlamına gelmediğini ve çevresel etkilerin tamamen araştırılması gerektiğini vurguladı.
