За да предотврати климатична катастрофа, светът трябва драстично да намали своите въглеродни емисии. Но създаването на достатъчно батерии за захранване на електрическите превозни средства (EV), необходими за бъдеще без въглеродни емисии, ще изисква мащабно увеличаване на доставките ни на минерали като мед, кобалт и манган.
Държавите се борят да добиват тези ценни материали от земята, като копаят навсякъде от дъждовни гори в Демократична република Конго да се Индонезия. Тези усилия обаче бяха осуетени от екологични проблеми и проблеми с човешките права.
Така че някои компании са насочили погледа си другаде: към морското дъно.
На мили под повърхността на океана милиарди скалисти буци, натоварени с манган, никел, кобалт, мед и други скъпоценни минерали, се редят по морското дъно. В някои райони има и кобалт концентрирани в плътни метални кори ограждащи подводни планини.
Свързани: Какво е възобновяема енергия?
Няколко компании и държави се подготвят да събират тези така наречени дълбоководни полиметални конкреции и да извличат съкровищата в тях. Понастоящем добивът на морското дъно в международни води е законно мрачен и компаниите все още не са започнали търговски операции по експлоатация. Но делегирайте нации на Международен орган по морското дъно (ISA) — междуправителствен орган, подкрепян от ООН — в момента се среща в Кингстън, Ямайка, за следващите две седмици (10 юли до 28 юли), за да разработи разпоредби, които биха могли да проправят пътя за подобно копаене.
Тази практика може да има сериозни последици за световните океани, казаха експерти пред Live Science. Колко лоши са тези въздействия върху околната среда? И възможно ли е да постигнем целите си за климата, без да копаем дълбокото море?
Дълбоководно опустошение
Появяващите се доказателства сочат, че дълбоководният добив може да увреди екосистемите на морското дъно.
Една ключова зона, към която са насочени минните компании, е участък от океана от Хавай до Мексико. Въпреки ниските си температури и ниската наличност на храна, това дълбоководно местообитание, известно като зоната Кларион-Клипертън (CCZ), приютява зашеметяващ брой видове, вариращи от светещи морски краставици до зъбати морски дявол. Учените наскоро каталогизираха повече от 5500 дълбоководни вида в CCZ, приблизително 90% от които са били неизвестни на науката.
Повечето минни дейности на морското дъно ще изискват големи машини за събиране на нодули, извеждането им на повърхността и след това изхвърляне на ненужната утайка обратно в океана. Този метод може да има катастрофални последици за животните, живеещи там, пишат изследователите в писмо до списанието Nature Geoscience през 2017 г.
„Те всъщност трябва да изкопаят и смелят морското дъно, за да получат своите минерали,“ Дъглас Макколи, морски биолог от Калифорнийския университет в Санта Барбара каза пред Live Science. „Така че всичко, което живее в това местообитание, ще бъде унищожено.“ Това включва животни, които се прикрепят към и живеят върху самите възликато морски гъби и черни корали.
Тъй като практиката все още не е започнала в промишлен мащаб, морските учени са разчитали най-вече на компютърни модели и опити в малък мащаб, за да предскажат въздействието на дълбоководния добив. Въпреки това, през 1989 г. екип от учени се опита да имитира ефекта от минното дело на морското дъно, като разора площ от морското дъно в Перу с размери приблизително 3,9 квадратни мили (10,1 квадратни километра) на около 2,6 мили (4,2 километра) дълбочина. Много от видовете в тази област все още не са се завърнали повече от 25 години по-късно и следите от плуга все още са видими, според проучване от 2019 г., публикувано в списанието Научни доклади.
Свързани: 10 странни дълбоководни създания, открити през 2022 г
Отрицателните въздействия вероятно няма да бъдат изолирани до първоначалното място за добив; машините могат да причинят шумово замърсяване, което се простира на стотици мили през океана, компютър модели предполагат. Този шум може да наруши способността на животните да се ориентират, да открият плячка или да намерят партньор.
Но може би един от най-разрушителните странични продукти от добива на морското дъно са струите от седименти на подводните превозни средства остави след тях, което може да действа „като подводни прашни бури, които могат да задушат живота там“, каза Макколи. Тези седиментни струи могат да навредят на местообитанията на риба тон, които се променят със затоплянето на температурите на океана и все повече ще се припокриват с райони в богатата на минерали CCZ, според проучване, съавтор на Макколи и публикувано на 11 юли в списанието npj Устойчивост на океана.
Няколко компании работят върху технология за свиване на тези струи. Например базираната в Норвегия компания за минерали Loke наскоро придоби UK Seabed Resources Ltd., фирма за дълбоководен добив с два договора за проучване, които позволяват на компанията да започне да търси минерали в CCZ, въпреки че все още не ги добива с търговска цел. Loke има за цел да започне операции за дълбоководен добив до 2030 г., каза Walter Sognnes, главен изпълнителен директор на компанията, пред Live Science.
„Това, което се опитваме да направим, е да минимизираме въздействието и да увеличим максимално разбирането за това въздействие“, каза Согнес.
Loke разработва минни превозни средства, които ще генерират струи само когато се движат през морското дъно, а не от изхвърляне на излишни седименти в океана след извличане на нодулите, каза Согнес. Технологията обаче все още е теоретична.
Някои изследователи са скептични, че има „устойчив“ начин за копаене в дълбокото море.
„Мисля, че няма начин да направим това, без да имаме местни големи екологични щети, причиняващи огромни щети в мащаби от десетки хиляди квадратни километри,“ Крейг Смит, дълбоководен еколог от Хавайския университет в Маноа, каза пред Live Science. — Просто не е възможно.
Можем ли да отговорим на търсенето на EV минерали без дълбоководен добив?
Ако искаме да постигнем климатичните цели на Парижкото споразумение от 2015 г., страните трябва да увеличат добива на минерали за електромобили 30 пъти до 2040 г., според доклад на Международна енергийна агенция (IEA).
Тази спешна нужда от материали повдига въпроса: Ако не събираме реколтата от морското дъно, можем ли да получим минерали, използвани в електромобилите другаде? Отговорът най-вероятно е да, но достъпът до тези базирани на сушата минерални запаси по устойчив начин може да е труден.
През 2022 г. Земята имаше приблизително 25 милиона тона (23 милиона метрични тона) земни ресурси от кобалт, което отговаря на търсенето до 2040 г., ако приемем, че всички наземни резерви са експлоатирани, проучване показва. Освен това има приблизително 300 милиона тона (272 милиона метрични тона) никел в световните ресурси, според Геоложки институт на САЩдостатъчно, за да подпомогне увеличаването на производството на електромобили, съобщи CNBC. Въпреки това, тези ресурси, често скрити дълбоко в гъсти гори, не винаги са лесно достъпни или икономически жизнеспособни за добив. Операции за създаване на нови мини водят до огромни количества обезлесяванекоето може да намали биоразнообразието и да освободи в атмосферата емисии, затоплящи климата.
„Можете да получите всички минерали, от които се нуждаете за всички електрически превозни средства в света или каквото и да е, от находища на сушата, но начинът с най-малко въздействие върху околната среда да го направите всъщност може да бъде да използвате някои дълбоководни находища по отговорен начин с добро регулиране,“ Сийвър Уанг, съдиректор на климата и енергията в The Breakthrough Institute, калифорнийски изследователски център за околната среда, каза пред Live Science. Той обаче добави, че трябва да бъдат въведени по-строги разпоредби и насоки от ISA, преди да започнат каквито и да било дълбоководни минни операции.
Нововъзникващите технологии за батерии могат да помогнат за намаляване на натиска върху пазара на минерали, казват експерти. В момента, най-широко използваните батерии в електромобилите се наричат NMC (които използват литий, никел, манган и кобалт), но производителите на автомобили са гладни за по-евтина технология, която не изисква толкова много от тези минерали. Те могат да включват натриево-йонни батерии или LFP батерии, направени с литий, както и желязо (желязо) и фосфат – материали, които са по-разпространени и достъпни от кобалта и мангана. През май Форд обявени планове за нова фабрика в Мичиган, която трябва да започне да произвежда LFP батерии до 2026 г. Тези батерии обаче в момента имат по-ниска енергийна плътност, което може да ограничи обхвата на електрическо превозно средство, според МАЕ.
„Съществен преход към електромобили може да бъде направен без дълбоководен добив“, каза пред Live Science Кенет Гилингам, енергиен икономист от университета Йейл, който изучава електромобили, но добави, че добивът на морското дъно потенциално може да „свали част от натиска“ върху критичен пазар на метали.
Свързани: Вятърната и слънчевата енергия изпреварват въглищата за първи път в САЩ
Въпреки изобилието от критични минерални ресурси, които дълбоководният добив може да осигури, някои производители на автомобили – включително BMW, Volvo и Renault — и близо 20 държави публично подкрепиха a мораториум върху практиката, така че учените да имат повече време да проучат потенциалните му въздействия върху околната среда. Освен това повече от 750 учени и политически експерти са го направили подписаха официално изявление призовава за спиране на дълбоководните минни дейности.
Въпреки че правилата относно дълбоководния добив все още не са финализирани, от 9 юли ISA трябва да получава заявления за добив на морското дъно поради неясна разпоредба в настоящия договор.
Това не означава непременно, че дълбоководният добив ще се случи скоро, тъй като ISA не е задължен да одобрява тези приложения, а законът все още е мътен. Все по-голям брой експерти казват, че ключът към определянето дали да се копае в дълбокото море е повече време — за изследване, за създаване на нови технологии и за преценяване на положителните страни на добива на морското дъно заедно с неговите капани.
„Разбирането на ползите и разходите от дълбоководния добив изисква изключително обмислена оценка, която включва много несигурности, които не са разрешени на този етап,“ Сергей Палцевенергиен икономист в MIT, каза на Live Science в имейл.