희소 금속을 위한 해저 채광 – 기발한 아이디어인가, 아니면 또 다른 환경 재앙인가?

55개국에서 온 수십 명의 세계 지도자들이 남획에서 플라스틱 오염, 해적 행위에 이르기까지 광범위한 해양 문제를 다루기 위한 전례 없는 국제 정치 회의인 One Ocean 정상 회담을 위해 이번 주 프랑스 브레스트 항에 모였습니다.

그러나 해저 채굴이라는 한 가지 문제가 관심을 끄는 것 같았습니다. 에마뉘엘 마크롱(Emmanuel Macron) 프랑스 대통령은 잠정적으로 이 아이디어를 지지하고 해저 탐사를 프랑스의 투자 우선 순위로 지정하고 해양 생태계에 대한 더 나은 이해뿐만 아니라 "희소 금속"에 대한 접근 가능성을 강조했습니다.

그러나 많은 환경단체는 아직 발견되지도 않은 종을 포함해 민감한 해양 생물에 해로울 것이라며 반대하고 있다.

이번 주 Lisa Murkowski 상원의원이 Jennifer Granholm 에너지부 장관에게 보낸 서한에서 Murkowski는 해저 채굴 문제를 전면과 중앙에 두고 미국이 유엔 해양법 협약(UNCLOS)을 비준하지 않았기 때문에 우리는 해저 채굴을 관리하는 규정에 대한 협상에 참여하지 않는다고 지적했습니다.

Co, Li, Te 및 Nd와 같은 중요한 금속이 재생 가능 에너지와 전기 자동차가 큰 역할을 하는 경우 저탄소 에너지 미래에 필수적이라는 데는 논쟁의 여지가 없습니다.

또한 일반적으로 환경 및 사회적 악몽인 이러한 금속의 공급이 매우 부족하다는 데에는 논쟁의 여지가 없습니다.

Li, 흑연 및 고순도 Si 공정에서 발생하는 폐기물은 특히 중국, 인도네시아, 볼리비아의 전체 마을과 생태계를 파괴했습니다. 미국은 아직도 120년 동안 채굴된 산성 광산 배수로를 처리하고 있습니다. 그리고 블러드 다이아몬드처럼 Co 공급의 절반은 비인간적인 아동 노동 관행에서 나옵니다.

이것이 매우 중요한 이유는 비화석 연료와 재생 에너지, 전기 자동차, 보존 및 효율성이라는 새로운 에너지 혁명을 지지하는 많은 사람들이 이러한 기술이 뒤따르는 부패, 환경 오염, 극심한 빈곤 및 아동 노동과 같은 사회적 문제에도 관심을 갖기 때문입니다.

그늘에서 자란 커피숍에서 iPhone으로 방목 계란을 찾기 위해 인터넷을 서핑하는 사람들이 찾는 이미지가 아닙니다.

따라서 새로운 금속 공급원은 수명 주기 탄소 발자국, 환경 오염 및 사회 정의 효과를 고려해야 합니다. 모든 사람들은 우리가 가지고 있는 금속을 재활용하는 것이 훌륭한 일이라는 데 동의하지만, 우리가 100% 재활용하더라도 지금 우리가 가지고 있는 중요한 금속의 천 배는 필요합니다.

지질학자들은 오랫동안 해저가 금속(Cu, Ni, Ag, Au, Pt 및 심지어 다이아몬드)으로 가득 차 있다는 사실을 알고 있었습니다. 망간 단괴는 해저에 느슨하게 놓여 있거나 퇴적물에 얕게 묻혀 있는 다금속 암석 응결체입니다.

이 결절은 대부분의 바다, 심지어 일부 호수에서 발생하며 4,000~6,000m(13,000~20,000ft) 사이의 깊은 바다의 심해 평원에 풍부합니다. 결절은 해저 바닥에서 쉽게 수확할 ​​수 있습니다.

Clarion-Clipperton Zone은 가장 경제적인 지역 중 가장 큰 지역으로 유럽 크기 정도이며 멕시코 서해안에서 하와이까지 뻗어 있습니다. 이 구역은 이번 주 One Ocean Summit의 전면이자 중심이기도 합니다. 이 구역에 있는 망간 단괴의 총 질량은 21억 톤이 넘습니다. 다른 중요한 지역으로는 페루 분지, 쿡 제도 근처의 펜린 분지 및 중앙 인도양이 있습니다.

이 지역은 유엔 국제 해저 관리국(ISA)에서 감독합니다.

금속 생산량이 20% 이상인 경우는 드물고 종종 2% 미만인 육지의 금속 광석과 달리, 이 해저 결절은 99%가 사용 가능한 광물입니다. 33%는 금속이고 나머지는 수은이나 비소와 같은 중원소의 독성 수준이 없기 때문에 건설 골재 및 비료와 같은 제품에 유용합니다.

따라서 육지와 같이 독성 광미나 광산 폐기물이 없고, 삼림 벌채, 노천 구덩이, 오염된 강이나 대수층, 광미 저류가 없습니다.

해저 채굴은 대부분의 육상 채굴과 달리 아동 노동을 사용하지 않습니다. 그리고 그것은 육상 채굴보다 90% 적은 수명 주기 탄소 발자국을 가지고 있습니다.

Paulikas 등의 연구. (2020)은 다른 동료 검토 연구와 함께 70가지 환경적 관점에서 육상 및 해양 채굴을 비교한 결과 해양 채굴이 모든 범주에서 육상 채굴보다 환경에 99~XNUMX% 덜 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.

그래서 이것에 대해 마음에 들지 않는 것은 무엇입니까?

거의 서식지 효과입니다. 망간 단괴의 채광, 펌핑 및 청소는 퇴적물, 소음 및 진동을 유발할 수 있습니다.

따라서 큰 질문이자 최종 결정은 탄소, 오염 및 사회 정의의 이점이 해저에 대한 생태계 손상보다 더 중요한가 하는 것입니다. 그리고 그 생태계 피해를 최소화할 수 있을까요?

The Metals Company는 확실히 그렇게 생각합니다. Metals는 Clarion-Clipperton Zone의 ISA 승인 부분에서 일하는 캐나다 회사입니다. 그들은 환경에 대한 잠재적 피해를 완전히 이해하고 완화하기 위해 다년간의 환경 영향 평가를 수행해 왔습니다. 중요한 영역 및 프로세스에 대한 몇 가지 핵심 요소가 있습니다.

Clarion Clipperton Zone은 육지의 사막과 매우 흡사한 지구상에서 가장 낮은 바이오매스 환경 중 하나인 바다에서 가장 생산적이지 않은 지역 중 하나입니다. Abyssal CCZ는 육지의 평균 생물군계보다 300배 적은 바이오매스를 보유하고 있으며, 기존 채굴이 많이 이루어지는 열대우림 지역에 비해 최대 3000배 적습니다. 식물은 없고 생명체의 70%가 세균으로 존재하며 대부분의 생물은 4cm 이하이다.

나는 유기체를 하찮게 여기고 싶지 않지만 Kurt Vonnegut는 공짜 점심 같은 것은 없기 때문에 어딘가에서 채굴할 것이기 때문에 유기체와 다양성이 가장 적은 지역을 채굴해야 한다고 말했습니다. 아니면 화석 연료를 고수하십시오.

수층으로 방출된 퇴적물과 관련하여 MIT, Scripps 및 The Metals Co에서 수행한 실험 작업은 배출 순간에 리터당 퇴적물 농도가 매우 높게 희석됨을 보여줍니다. 그리고 실험 작업에 따르면 입자 농도가 CCZ에서 측정된 배경 수준보다 높아지려면 20Mpta(습식) 결절을 수집하는 3개의 동시 작업이 필요합니다.

또한 이러한 작업에 의해 수주로 유입된 모든 입자가 해저 CCZ 지역으로 빠르게 가라앉는다면 결과 낙진은 연간 0.02마이크로그램이 될 것이며 이는 CCZ에서 관찰된 연간 2마이크로그램의 정상적인 침강 속도의 1%에 불과합니다.

11개의 해저 교란 및 상업적 채광 연구에 따르면 결절 채집의 생태적 회복률은 육지 채광보다 훨씬 낮습니다(수십 년 대 수천 년).

ISA는 현재 탐사 중인 지역(1.44만 km2)보다 보호를 위해 더 많은 지역(1.1만 km2)을 지정했으며 계약자는 더 많은 지역을 지정하고 복구를 돕기 위해 결절의 15%를 남겨둘 것입니다.

마지막으로 수행 중인 연구는 공정 용수를 반환하는 것이 가장 좋은 곳을 결정할 것입니다. 그것은 약 1,500미터로 보이며 유광대보다 훨씬 아래에 있는 것으로 보입니다. 그곳은 물기둥의 유기체에 큰 영향을 미칠 가능성이 낮고 그 물과 해저의 물 사이의 온도 차이가 큰 영향을 미치지 않는 곳입니다.

결론적으로, 이러한 과정은 저를 포함하여 많은 사람들이 두려워하는 광범위한 멸종을 일으킬 것 같지 않습니다.

육상 작업과 달리 대부분의 해저 수집기는 해저의 상단 5cm만 교란하고 실제로 건드리지 않고 결절을 들어 올리기 위해 해저와 평행하게 물의 흐름을 지시합니다.

이것은 작업이 완벽할 것이라고 말하는 것은 아니지만 지상 작업보다 훨씬 덜 영향을 미칠 것이며 지금부터 2050년 사이에 이러한 중요한 금속을 얻는 가장 최적의 방법입니다.

그런 다음 그 시간 이후에 필요한 채굴이 최소화될 만큼 충분히 재활용할 수 있기를 바랍니다.