Meri-imuri nielee metallipalleroita
Kaivosrobotti Patania II imuroi merenpohjasta mangaanimyhkyjä, joissa on vihreälle tekniikalle tärkeitä metalleja. Konetta testataan Tyynellämerellä Clippertonin murtumavyöhykkeellä.
Mangaanimyhky kasvaa hain hampaan ympärille
Myhkyjä syntyy veden metallioksidien asettuessa pienille kuorille tai hainhampaille. Myhkyjen läpimitta on 3–10 senttiä, ja ne kasvavat miljoonien vuosien kuluessa. Clippertonin murtumavyöhykkeellä myhkyjä arvioidaan olevan yli 20 000 miljardin euron arvosta.
Vuonna 1872 HMS Challeng -laiva purjehti Portsmouth satamasta 1 000 päivän tut musmatkalle. Se kuljetti ma ilman merillä tutkijoita, jot keräsivät tietoa lämpötiloista, merivirroi ja meriveden kemiallisten ominaisuuksi vaihtelusta sekä ottivat näytteitä useid kilometrien syvyydessä lymyävästä pime tä merenpohjasta. Liejuisista näytteistä lö dettiin pieniä, kovia kokkareita, joiden dettiin sisältävät sellaisia metalleja ku mangaania, nikkeliä ja kuparia.
Nyt, melkein 150 vuotta myöhemm koko maailma on joutumassa kultakuumeen valtaan samojen metallien himossa. Kilpaa merenpohjaan pyrkivät muun muassa Kiinan ja Japanin valtionyhtiöt ja useat eurooppalaiset yksityisyritykset. Kiinnostus lisääntyy kaiken aikaa, sillä maailmanlaajuinen vihreä siirtymä tarkoittaa roimaa metallien kysynnän kasvua. Tarvitaan esimerkiksi enemmän kuparia johtoihin, jotta voidaan sähköistää kemianteollisuus ja liikenne sekä luopua fossiilisista polttoaineista myös energiantuotannossa. Lisäksi vaaditaan lisää harvinaisia maametalleja vaikkapa tuulivoimaloiden sähkögeneraattoreiden magneetteihin ja vedyllä toimiviin polttokennoihin, jotka tuottavat sähköä saastuttamatta. Myös koboltti on nykyään välttämätöntä litiumioniakuissa, joilla on tärkeä osa vihreässä vallankumouksessa.
Nykyiset mantereiden kaivokset eivät pysty tyydyttämään tarvetta, ja ne ovat ongelmallisia ympäristön ja ilmaston kannalta. Kaivostoiminta muun muassa muuttaa maastoa ja aiheuttaa myrkyllisiä päästöjä. Tilannetta voi parantaa tekniikka, joka jo mahdollistaa kaivosten siirtämisen meriin.
Kaivosyhtiöt ja insinöörit ovat kehittäneet valtavia imuria muistuttavia koneita, jotka liikkuvat merenpohjassa keräämässä metallisia palleroita. Jotkin mallit murskaavat merellistä maankuorta ja tuliperäisten merenpohjan lähteiden piippuja, jotka myös sisältävät arvokkaita metalleja. Vielä ei tiedetä, voivatko merikaivokset lunastaa odotukset pilaamatta meriluontoa. Jos toive toteutuu, merenpohjasta voi tulla vihreän vallankumouksen Klondike – ja jättää mantereiden saastuttavat kaivokset sivuosaan.
Merenpohjaan kätkeytyy aarre
Vihreä vallankumous edellyttää sitä, että tuuli- ja aurinkosähköä pystytään siirtämään nopeasti sinne, missä sitä tarvitaan. Ratkaisu on ytimekkäästi ilmaistuna suurempi ja tiheämpi maanosien välinen siirtoverkko. Kaapelit sisältävät kuparia, joka on nykyään peräisin mantereiden kaivoksista. Andien vuoristossa toimivien Chilen avokaivosten osuus tuotannosta on 40 prosenttia. Ne jättävät maastoon kraattereita, ja koska malmin kuparipitoisuus on vain prosentti, metalli pitää erottaa myrkyllisillä kemikaaleilla. Haitallinen kaivannaisjäte aiheuttaa ympäristöongelmia, kun myrkyt pääsevät saastuttamaan pohja- tai pintavettä.
Kupari on vain yksi monista vihreän vallankumouksen kannalta ongelmallisista raaka-aineista. Etenkin koboltin ylle lankeaa ilmastotekniikan tumma varjo. Tätä yleisesti sähköautojen akuissa käytettävää metallia tuottavat runsaasti Kongon demokraattisen tasavallan kaivokset, jotka toimivat herkästi vahingoittuvissa sademetsissä ja värväävät hengenvaarallisiin olosuhteisiin halpatyövoimaksi myös lapsia. Lisäksi kaivostoimintaa harjoitetaan kriisialueilla.
Juuri sähköautojen akkuihin tarvittavien metallien kulutus kasvaa kovaa vauhtia.
Bloombergnef-tutkimuslaitoksen ennusteen mukaan seitsemän akuissa keskeisen aineen, kuten kuparin, koboltin, litiumin ja alumiinin, kysyntä jää vuonna 2020 alle miljoonaan tonniin, mutta se ylittää seitsemän miljoonan tonnin rajan vuonna 2030 – eli se seitsenkertaistuu vuosikymmenessä.
Siksi kaivosyhtiöt suuntaavat katseensa merenpohjaan. Tutkitusti valtamerissä piilee 4–5 kilometrin syvyydessä aarre hyvin metallipitoisina mineraaliesiintyminä. Selvitykset vihjaavat veden alla olevan enemmän metallia kuin mantereilla yhteensä.
Erityisesti kolmea merenpohjan tyyppiä pidetään kiinnostavina. Ensimmäinen tyyppi on vedenalaisten vuoristojen laet, joissa maankuori sisältää paljon esimerkiksi autojen pakokaasuja puhdistavissa katalysaattoreissa käytettävää platinaa. Kaivosrobotit voivat murskata vuorenhuippuja ja pumpata murskeen laivaan. Toinen tyyppi on merenpohjan murtumavyöhykkeiden kuumat lähteet, joista kumpuavan veden runsasmetalliset rikkiyhdisteet muodostavat suppiloita. Näiden niin sanottujen mustien savuttajien piipuissa on kuparia, lyijyä, sinkkiä, kultaa ja hopeaa. Monta metriä leveät koneet voivat kovilla volframikarbiditerillään hajottaa piippuja kappaleiksi, jotka imetään laivaan. Menetelmää on testattu aikoinaan Uuden-guinean saaren ja viimeksi Japanin Okinawan lähistössä.
Kolmas ja eniten kaivosyhtiöissä kultakuumetta nostava alue sijaitsee kansain
31
välisillä vesillä ainakin 370 kilometrin päässä rannikosta. Merenpohjassa esiintyy laajalti tennispallon kokoisia niin sanottuja mangaanimyhkyjä, jotka koostuvat melkein kokonaan metalleista. Noin neljäsosa myhkystä on mangaania, jota käytetään valmistettaessa terästä ja lasia. Lisäksi myhkyissä on runsaasti nikkeliä, kobolttia, kuparia ja molybdeeniä. Verrattuna vedenalaisiin vuorenhuippuihin ja mustiin savuttajiin etuna pidetään sitä, että myhkyt ovat irrallaan merenpohjassa ja siten imettävissä pinnalle ilman louhintaa. Mantereiden malmimassoihin suhteutettuna myhkyissä on seitsenkertaisesti kuparia kiloa kohti, ja myhkyt koostuvat muutenkin hyödyllisistä metalleista. Merikaivos ei ole siis yhtä riippuvainen myrkyllisistä tuotantokemikaaleista.
Metallipallerot kätkevät sisäänsä enemmän kobolttia kuin mantereiden tunnetut esiintymät. Merkittävää on myös se, että kyse on melkeinpä ehtymättömästä luonnonvarasta: asiantuntija-arvioiden mukaan biljoonat eli tuhannet miljardit (ykkönen ja 12 nollaa) myhkyt odottavat ottajaansa.
Vedenalaisten mineraalien hyödyntämistä ohjaava YK:N alainen Kansainvälinen merenpohjajärjestö ISA on myöntänyt kaivosyhtiöille 29 tutkimuslupaa. Niistä 16 koskee Clippertonin murtumavyöhykettä Tyynellämerellä. Siellä mangaanimyhkyjä on yllin kyllin. Belgialaisyhtiö Global Sea Mineral Resources (GSR) testaa tällä 76 728 neliökilometrin eli Euroopan unionin kokoisella alueella Patania II -nimistä ”pölynimuriaan” 0,9 neliökilometrin alalla.
Kone alkaa poimia palleroita
Linja-auton kokoinen Patania II painaa 25 tonnia. Se turvautuu mangaanimyhkyjen keräämisessä vesipumppuihin, jotka luovat alipaineen merenpohjan pinnalle ja saavat aikaan myhkyjä nostavan imun. Myhkyt seuloutuvat kerrostumasta, kulkevat koneen peräosaan ja siirtyvät edelleen merenpohjalle tyhjentyvään varastosäiliöön. Kun keräysrupeama päättyy, pinnalta lasketaan putki, joka imee saaliin alukseen.
Patania II:N tukialus koekäytön aikana on saksalainen tutkimuslaiva Sonne, josta lähetetään pienoissukellusvene ja mittaus laitteita merenpohjaan havainnoimaan to minnan ympäristövaikutuksia neljän k metrin syvyydessä. Kaivostoiminnan aiemmin todettu tuhoavan merenpo Vuonna 1989 saksalaiset tutkijat jälji Tyynellämerellä mangaanimyhkyj rointia äestämällä. Paikalla käytiin vuonna 2015 arvioimassa muo seurauksia. Merenpohja oli yhä
Tutkimukset ovat paljast meren lajiston hämmästyttä
32
Siellä esiintyy kaloja, matoja, äyriäisiä, sieniä sekä merimakkaroita, -tähtiä ja -siilejä. Elinympäristöt vahingoittuvat väistämättömästi siellä, missä harjoitetaan kaivostoimintaa, mutta on olemassa toinenkin uhka. Kun Patania II:N kaltainen kone imee myhkyjä merenpohjasta, vettä samentavat siltiksi kutsutusta hienorakeisesta maalajista muodostuvat pyörteet. Ne voivat nousta meren yläosaan ja aiheuttaa haittaa siellä.
Merikaivosten tulevaisuus riippuu siitä, saadaanko koneista luontoa mahdollisimman vähän kuormittavia. Tästä syystä GSR on varustanut Patania II:N mittausvälineellä joka huolehtii siitä, että vesipumppujen aikaansaama alipaine vaikuttaa vain merenpohjan pintaan eikä ”pöllytä” kerrostumaa voimakkaasti. GSR:N mallinnusten mukaan siltti pyörteilee 3–10 kilometrin säteelle imurista, ennen kuin hiukkaset alkavat vajota takaisin merenpohjaan. Patania II:N koekäytön toivotaan paljastavan muun muassa, kannattaak myhkyjä kerätä viivasuor niin, että linjojen väliin aina koskematon al voidaanko meren virt avulla ehkäistä silt mistä. Olivatpa tul ten millaisia taha odotetaan määr nilleen kolmas tonin murtum tä suojeltava
Ehkä ilm jätä ihmi vaihtoeh renpoh ilman 2020 mu ku p