Енергетика

Дълбоководният добив може скоро да облекчи световния недостиг на метали за батерии

Добивът на никел от тропическите гори унищожава 30 пъти повече живот, отколкото получаването му от дълбините

Ексклузивно съдържание от The Economist

Shutterstock © Shutterstock

Енергетика

Научавайте най-важното от сектор енергетика през изминалата седмица

Подтикнати от заплахата от изменението на климата, богатите страни се впускат в грандиозен проект за електрификация. Великобритания, Франция и Норвегия наред с други планират да забранят продажбата на нови автомобили с вътрешно горене. Дори там, където забраните не са заложени в законите, продажбите на електрически автомобили растат бързо. Електрическите мрежи също се променят, тъй като вятърните турбини и слънчевите панели изместват електроцентралите, работещи с изкопаеми горива. Международната агенция по енергетика (МАЕ) смята, че светът ще добави толкова много възобновяема енергия през следващите пет години, колкото за последните 20 години.

Всичко това означава много батерии - както за задвижване на колите, така и за съхраняване на енергия от непостоянни възобновяеми електроцентрали. Търсенето на минералите, от които са направени тези батерии, нараства. Никелът е в особен недостиг. Елементът се използва в катодите на висококачествени батерии за електрически автомобили за увеличаване на капацитета и намаляване на теглото. МАЕ изчислява, че ако иска да постигне целите си за декарбонизация, светът ще трябва да произвежда 6.3 млн. тона никел годишно до 2040 г. - приблизително двойно повече от това, което е успял през 2022 г. Това означава добавяне на още около 80 млн. тона никел дотогава.

През последните пет години по-голямата част от нарастването на търсенето беше посрещнато от Индонезия, която прекопаваше тропическите гори с булдозери, за да се докопа до рудата под тях. През 2017 г. страната е произвела само 17% от световния никел според компанията за анализи на метали CRU. Днес държавата е отговорна за около половината, или 1.6 млн. тона годишно, и този дял нараства. CRU смята, че Индонезия ще осигури 85% от растежа на производството между сега и 2027 г. Дори и това да е така, това едва ли ще е достатъчно, за да отговори на нарастващото търсене. И тъй като индонезийското производство на никел се увеличава, се очаква то да замени производството на палмово масло като основна причина за обезлесяването в страната.

Но има алтернатива. Част от морското дъно на Тихия океан, наречена зоната на Кларион-Клипертон (CCZ), е осеяна с трилиони буци с размер на картоф от никел, кобалт, манган и мед, всеки от които представлява интерес за производителите на батерии (вижте картата). Общо възлите съдържат приблизително 340 млн. тона никел - повече от три пъти повече от оценката на Геоложката служба на Съединените щати за световните земни запаси. Компаниите се стремят да ги добиват от няколко години. С изтичането на международния бюрократичен краен срок на 9 юли тази перспектива изглежда по-вероятна от всякога.

По-добре е долу, където е по-влажно

Тази дата отбелязва две години, откакто островната държава Науру, от името на минна компания, която финансира, наречена The Metals Company (TMC), каза на Международния орган по морското дъно (ISA), част от ООН, че иска да копае част от CCZ, до която й е предоставен достъп. Това доведе до изискването ISA да финализира правилата за търговското използване на полетата. Ако тези правила не бъдат готови до 9 юли - а изглежда, че няма да бъдат - ISA трябва да "преразгледа и временно да одобри" заявлението на TMC. (Самото дружество заявява, че се надява да изчака съгласуването на правилата.)

Планът на TMC е почти толкова ясен, колкото може да бъде подводното копаене. Първата му цел е дял от CCZ, наречен NORI-D, който обхваща около 2.5 млн. хектара океанско дъно (площ с около 20% по-голяма от Уелс). Джерард Барън, шеф на TMC, изчислява, че в района има около 3.8 млн. тона никел. Тъй като възлите просто стоят на дъното на океана, фирмата планира да изпрати голям робот на морското дъно, за да ги вземе. След това ще бъдат засмукани до помощен кораб на повърхността през високотехнологична тръба, подобна на тези, използвани в нефтената и газовата индустрия. Барън казва, че фирмата му може да започне да изкарва пари от събирането на никел при цени на метала от едва 6 хил. долара за тон - в момента той се продава за около 22 хил. долара за тон.

Поддържащият кораб ще измие всички утайки, след което ще разтовари нодулите на втори кораб, който ще ги пренесе обратно на брега за обработка. Излишната утайка ще бъде върната в морето на дълбочина около 1500 метра, далеч под повечето океански организми. TMC не е единствената заинтересована фирма. Белгийската компания Global Sea Mineral Resources - дъщерно дружество на драгиращия гигант Deme, също е заинтересована и е тествала робот на морското дъно и щрангова система, подобна на тази на TMC. Три китайски фирми - Beijing Pioneer, China Merchants и China Minmetals - също обикалят, въпреки че се смята, че са по-назад технологично.

Увреждане на екосистемата

Както при добива на сушата, добиването на никел от морето ще увреди околната екосистема. Въпреки че CCZ е дълбок, тъмен и студен, той не е безжизнен. Роботът на TMC ще унищожи много организми, през които ще премине, както и всички, които живеят върху металните нодули, които събира. Той също така ще издигне струи утайки, някои от които ще се насочат към близките организми и ще ги убият (въпреки че изследванията показват, че струите не са склонни да се издигат на повече от два метра над морското дъно).

Адриан Глоувър, морски биолог от Природонаучния музей в Лондон, посочва, че тъй като животът се е развил първо в океаните и едва по-късно се е преместил на сушата, по-голямата част от генетичното разнообразие на планетата все още се намира под водата. Въпреки че дъното на дълбокия океан е тъмно и бедно на хранителни вещества, то все пак поддържа хиляди уникални видове. Повечето са микроби, но има и червеи, гъби и други безгръбначни. Разнообразието на живота е "много високо", казва д-р Глоувър.

И все пак в няколко отношения добивът на морското дъно има по-малък отпечатък върху околната среда от добива в Индонезия. Суровата дълбоководна среда означава, че въпреки че обитателите му могат да бъдат много разнообразни, те не са много изобилни. Документ, публикуван в Nature през 2016 г., установява, че на квадратен метър CCZ поддържа между един и два живи организма, тежащи най-много няколко грама. Един квадратен метър индонезийска тропическа гора - за сравнение, съдържа около 30 хил. грама растителна биомаса само и много повече, ако претеглите примати, птици, влечуги и насекоми.

Но просто да се претегли биомасата във всяка екосистема не е достатъчно. Количеството никел, което може да се произведе на хектар, също е от значение. 2.5 млн. хектара морско дъно, които TMC се надява да експлоатира, се очаква да осигурят около 3.8 млн. тона никел, или около 1.5 тона на хектар.

Получаването на конкретни данни за наземно копаене е трудно, тъй като фирмите, които го правят, са по-малко прозрачни от тези, които се надяват да копаят морското дъно. Но разследващи репортажи от Pulitzer Centre, медиа с нестопанска цел, предполагат, че всеки хектар тропическа гора на Сулавеси, индонезийския остров в центъра на никелова индустрия в страната, ще произведе около 675 тона никел. (Една от причините земните находища да произвеждат много повече никел въпреки по-ниското качество на рудата е, че рудата се простира далеч под повърхността, докато конкрециите съществуват само на морското дъно.)

Всичко това прави възможно много грубо сравнение. Около 13 килограма биомаса ще бъдат загубени за всеки тон добит CCZ никел. Всеки тон, добит на Сулавеси, би унищожил само около 450 кг растения плюс неизвестно количество животинска биомаса.

Изберете си отровата

Има и други екологични аргументи в полза на добива на морското дъно. Конкрециите съдържат много по-високи концентрации на метал, отколкото тези на сушата, което означава, че е необходима по-малко енергия за обработката им. Питър Том Джоунс, директор на KU Leuven Institute for Sustainable Metals and Materials в Белгия, смята, че обработката на конкрециите ще доведе до около 40% по-малко емисии на парникови газове, отколкото тези от земната руда.

И тъй като нодулите така или иначе трябва да бъдат отведени за преработка, компании като TMC могат да бъдат насърчени да избират места, където енергията идва с ниски емисии. За разлика от това, индонезийската никелова руда е нерентабилна, освен ако не се обработва близо до мястото, където е добита. Това почти винаги означава използване на електричество от въглищни централи или дизелови генератори. Алекс Логарн, анализатор в CRU, смята, че индонезийското производство на никел отделя около 60 тона въглероден диоксид за всеки тон никел. Одит на плановете на TMC, извършен от базираната в Лондон Benchmark Minerals Intelligence, установи, че всеки тон никел, добит от морското дъно, ще произведе около шест тона CO2.

Във всеки случай металът, събран от морското дъно, е малко вероятно да замени напълно този, добит от тропическите гори. Производството на батерии расте толкова бързо, че никелът вероятно ще бъде изкопан навсякъде, където може да се намери. Но ако океанските конкреции могат да бъдат пуснати на пазара на достъпна цена, самият обем на наличния метал може да започне да облекчава натиска върху индонезийските гори. Аргументите едва ли ще останат дълго теоретични. Барън от TMC има за цел да започне да произвежда никел и други метали от морското дъно до края на следващата година.