الاستثمار في المعادن
مشروع التعدين العميق في البحر NORI-D: جاهز لاستخراج معادن البطاريات
تمتلك الحضارة الصناعية شغفًا شبه لا نهائي للمعادن، يقتصر فقط على توافرها وتكلفة استخراجها. وكان هذا واضحًا بشكل خاص بالنسبة للمعادن التي أصبحت مؤخرًا مهمة للتطبيقات التقنية المتقدمة مثل السيارات الكهربائية، والفضاء، وأشباه الموصلات، وغيرها.
وبالتالي، يمكن أن يكون الاستثمار في إنتاج المعادن مربحًا للمستثمرين، كما غطينا ذلك في العديد من تقارير الاستثمار على سبيل المثال التنغستن، البلاتين، الروديوم، النحاس، الليثيوم، أو التيتانيوم.
حتى الآن، تستمر معظم عمليات التعدين بطريقة لم تتغير كثيرًا منذ القرن، رغم أن النطاق والتقنيات المستخدمة قد تطورت: حفر بعض الجبال أو الأراضي حتى العثور على رواسب معدنية كبيرة وغنية، واستخراج الخامات التي تحتوي على المعدن إما في أنفاق أو في حفرة مفتوحة ضخمة، ثم تكريرها إلى معدن نقي.
لكن هذه الطريقة تستثني من إمكانية التعدين حوالي 70٪ من سطح الأرض، الذي يغطيه الماء من بحار ومحيطات.
العُقَد المتعددة المعادن هي كرات صغيرة غنية بالمعادن، تتشكل في قاع المحيطات نتيجة ترسيب المعادن المذابة في المياه. وحتى الآن، كان هذا المورد معروفًا لكنه بعيد عن الاستغلال التجاري القابل للتطبيق.
سنرى قريبًا ما إذا كان ذلك سيتغير، بفضل مشروع التعدين العميق في البحر “NORI-D”. تم تطوير المشروع من قبل شركة The Metals Company، وهي أول محاولة على نطاق تجاري لجمع العُقَد المتعددة المعادن.
ما هو التعدين العميق في البحر؟
ارتفاع الطلب العالمي على معادن البطاريات
العديد من التطبيقات المتعلقة بالتحول الطاقي والكهربائية، مثل السيارات الكهربائية، والبطاريات، وشواحن السريعة، والألواح الشمسية، وتوربينات الرياح، وشبكات الطاقة المتطورة، ستحتاج إلى كميات كبيرة من النحاس، والكوبالت، والنيكل، والمنغنيز، ومعادن أخرى.
تفاقم مشكلة تأمين كميات كافية من هذه المعادن بسبب الطلب المتزايد المتوازي من قطاعات مثل الروبوتات، وأجهزة الاستشعار، والفضاء، والتصنيع المتقدم، وأشباه الموصلات، وغيرها.
المصدر: IEA
على سبيل المثال، تحتاج سيارة كهربائية مزودة ببطارية سعة 75 كيلوواط ساعة وكيمياء NMC (نيكل-منغنيز-كوبالت) إلى 56 كغ من النيكل، و7 كغ من المنغنيز، و7 كغ من الكوبالت، بالإضافة إلى 85 كغ من النحاس لتوصيلات الكهرباء.
كما أن اكتشاف رواسب جديدة كبيرة على اليابسة قد تباطأ، حيث تم افتتاح معظم أكبر المناجم في العالم منذ سنوات أو عقود، ولم يتم اكتشاف رواسب جديدة بنفس الحجم منذ ذلك الحين.
أخيرًا، غالبًا ما يصاحب استغلال هذه المعادن أسئلة أخلاقية صعبة حول الأضرار البيئية (مثل تلوث المياه وإزالة الغابات) أو استغلال القوى العاملة المحلية، كما هو الحال مع الكوبالت المستخرج من الكونغو.
الجزء المهم هو إنتاج ما يكفي اليوم لتسريع التحول الطاقي. وعلى عكس الوقود الأحفوري، يمكن إعادة تدوير هذه المعادن نظريًا إلى ما لا نهاية. لذا تقدر شركة The Metals Company أنه بعد ثلاثة إلى أربعة عقود من إنتاج السيارات الكهربائية والبطاريات، سيكون هناك ما يكفي من الكوبالت والنيكل والنحاس والمنغنيز في النظام لتلبية الطلب من خلال إعادة التدوير فقط.
في هذه المرحلة، ستنتقل شركة The Metals Company بالكامل إلى إعادة التدوير وإعادة توظيف المعادن بدلاً من التعدين.
فوائد وإمكانات استخراج المعادن من أعماق البحر
منذ اكتشافها بواسطة سفينة استكشافية في أواخر القرن التاسع عشر، عُلم أن قاع البحر يحتوي على كرات تتكون أساسًا من المنغنيز. التركيب الدقيق هو حجم كبير يتكون أساسًا من المنغنيز (حتى 30٪) والحديد، ولكنه غني أيضًا بالنيكل، والنحاس، والكوبالت، والليثيوم، وعناصر الأرض النادرة.
هذا يجعل العُقَد المتعددة المعادن موردًا شبه مثاليًا للتحول الأخضر، حيث يحتوي على وفرة من المعادن التي نفتقدها بشدة وتحتاجها بشكل عاجل.
تتكون هذه العُقَد ببطء شديد، نتيجة تراكم وترسيب أكسيدات المعادن المذابة من مياه البحر أو مياه مسام الرواسب، وتتجمع حول نواة مثل سن سمكة قرش، أو رماد بركاني، أو عظم سمكة، إلخ.
ومع ذلك، لم يلق هذا الاكتشاف العلمي اهتمامًا كبيرًا حتى العصر الحديث، حيث مكنت تقدمات تكنولوجيا الغواصات من استكشاف وفهم قاع البحر العميق، مع رؤية استغلال تجاري كهدف بعيد لكنه واقعي.
في السبعينيات، اختبر ائتلاف دولي جمع العُقَد على عمق 5000 متر في منطقة كلاريون-كليبرتون (CCZ) في المحيط الهادئ.
أثبتت التجربة أنه من الناحية التقنية ممكن، لكن التكاليف التشغيلية العالية، والتقنية غير الناضجة نسبيًا، وانخفاض سعر النيكل (المعدن الرئيسي في ذلك الوقت) قلل من الاهتمام بأي تطوير تجاري.
بالطبع، يمكن أن يغير الاهتمام المتزايد بالمنغنيز والكوبالت، اللذين أصبحا مطلوبين بشدة في البطاريات، وارتفاع أسعار الموارد الطبيعية عمومًا، اقتصاد العملية اليوم. كما أن تقنيات تحت البحر أحرزت تقدمًا كبيرًا منذ السبعينيات.
Which is why the NORI-D Project is now looking
داخل مشروع NORI-D: استراتيجية شركة The Metals Company
تعدين منطقة كلاريون-كليبرتون (CCZ)
في عام 2011، منحت هيئة القاع البحري الدولية (ISA)، وهي هيئة دولية تنظم الأنشطة تحت سطح البحر، عقد استكشاف العُقَد المتعددة المعادن في منطقة كلاريون-كليبرتون (CCZ) لشركة NORI / Nauru Ocean Resources، وهي شركة تابعة لشركة The Metals Company.
يُصنّف هذا المجال الترخيصي كـ #1 أكبر رصد للنيكل غير المطور في العالم بالإضافة إلى كونه أحد أعلى تركيزات (نسبة المعدن).
تُعد منطقة كلاريون-كليبرتون سهلًا أبساليًا شاسعًا في وسط المحيط الهادئ يمتد تقريبًا من 4.5 إلى 6 ملايين كيلومتر مربع (1.7 إلى 2.3 مليون ميل مربع)، أي ما يعادل تقريبًا عرض الولايات المتحدة القارية، وتقع قبالة الساحل الغربي للمكسيك وأمريكا الوسطى.
المصدر: The Metals Company
تُعد هذه المنطقة في الأساس “سهل طيني” يتخلله جبال تحت بحرية (قمم بحرية)، وتلال، وخنادق. يُعد القاع العميق للـ CCZ بيئة مستقرة ذات غذاء قليل، وهو أحد أقل المناطق إنتاجًا في المحيط، مع أحد أدنى مستويات الكتلة الحيوية في أي نظام إيكولوجي كوكبي.
يُقدّر أن المنطقة تحتوي على ما يصل إلى 21 مليار طن من العُقَد المتعددة المعادن.
تركيب العُقَد المتعددة المعادن في مشروع NORI-D
منذ منح عقد الاستكشاف، نفذت الشركة 22 حملة بحثية بحرية لتقييم الموارد المتاحة. تُقدّر الموارد المستنتجة من العُقَد بحجم مذهل يبلغ 866 مليون طن، مع تركيز عُقَد عالي يبلغ 15.6 كغ / متر مربع (3.2 رطل / قدم مربع).
المصدر: GCaptain
تتكون من 29.5٪ من المنغنيز، 2.3٪ من النيكل، 1.1٪ من النحاس، و0.2٪ من الكوبالت.
خلال هذا التقييم، جمعت الشركة أيضًا مجموعة واسعة من القياسات والبيانات الأرصاد الجوية والبحرية، بما في ذلك حول التنوع البيولوجي، وسلاسل الغذاء في أعماق البحر، ووظيفة النظام الإيكولوجي، والكيمياء الجيولوجية، ودورات المغذيات.
في يونيو 2025، تقدمت بطلب للحصول على عقد استغلال. الدولة الراعية لهذا المشروع هي ناورو، وهي دولة جزيرية تقع في جنوب المحيط الهادئ. عانت الجزيرة تاريخيًا من تدهور البيئة نتيجة استنزاف موارد الفوسفات، وتلتزم “بضمان أن الأنشطة الاستخراجية المستقبلية تتم بمسؤولية”.
المصدر: The MIT Press Reader
ميزة فريدة للعُقَد المعدنية مثل تلك في مشروع NORI-D هي أنه، على عكس الخامات الأرضية المعدنية، لا تحتوي عُقَد البحر على مستويات سامة من العناصر الثقيلة. لذا فإن إنتاج المعادن من العُقَد يمكن أن يستفيد من ما يقرب من 100٪ من كتلة العُقَد.
يمكن لهذا أن يسمح للشركة بتصميم مخطط تدفق معدني لا ينتج مخلفات صلبة تقريبًا، وهو أمر مستحيل حرفيًا في تقنيات التعدين التقليدية.
بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن العُقَد مركزة جدًا، فهي لا تتطلب بنية تحتية للطرق أو الحفر، وتنتظر تقريبًا أن تُجمع من قاع البحر؛ ويتوقع أن تكون الانبعاثات المكافئة لثاني أكسيد الكربون أقل بنسبة 90٪ مقارنةً بالخامات المستخرجة من المناجم البرية.
كيف يتم تنفيذ التعدين العميق في البحر؟
تخطط شركة The Metals Company لاستغلال الموارد المعدنية في قاع البحر عبر نشر جامعين عرضهما 15 مترًا على قاع البحر. سيستخدمان فوهات مياه البحر لرفع العُقَد من القاع بأقل اضطراب ممكن، مستفيدين من سهولة الوصول إلى العُقَد.
المصدر: The Metals Company
نظرًا لأن التقنية لا تحتاج إلى متفجرات أو استخراج صخور أخرى أو بناء أي بنية تحتية (سدود مخلفات، طرق، إلخ)، فإن تعدين العُقَد المتعددة المعادن تقنيًا أبسط في نواحٍ عديدة مقارنةً بالتعدين التقليدي.
ومع ذلك، يتطلب الأمر آلات فريدة متكيفة مع ظروف المحيط:
- مركبات تحت الماء ذاتية التحكم (AUVs) كجامعات قاع بحرية.
- «رافعات» (Risers)، نظام قادر على رفع العُقَد المجمعة إلى قارب فوق السطح، مع تعويض عن أعماق تصل إلى عدة كيلومترات.
- سفينة دعم الإنتاج (PSV) تستقبل مزيج الطين والعُقَد وتفصلها.
- يتم جمع العُقَد المجففة جزئيًا، ويُعاد المزيج إلى البحر أسفل «منطقة الضوء»، الطبقة العليا من الماء التي تعيش فيها معظم الكائنات البحرية.
المصدر: The Metals Company
لتقليل الأثر، سيقوم جامعات شركة The Metals Company بإجراء خطوة فصل أولية تترك وراءها مئات الأمتار فقط من 90٪ من الرواسب المت disturbed.
بعد جمعها وتكديسها على متن سفينة، ستُعالج العُقَد المعدنية في فرن دوار كهربائي لتحويلها إلى منتجات وسيطة، بما في ذلك سبيكة نيكل-نحاس-كوبالت وسليكات المنغنيز.
سيتبع ذلك تكرير إضافي باستخدام طرق هيدرو ميتالورجية إلى كاثود نحاسي، وسلفات النيكل والكوبالت، بالإضافة إلى سلفات الأمونيوم ذات جودة أسمدة.
على المدى الطويل، تتصور الشركة بناء منشأتين مخصصتين للتكرير في الولايات المتحدة، قادرة على معالجة ما يصل إلى 12 مليون طن سنويًا (ممتن) من العُقَد الرطبة وتحويل الوسائط إلى سلفات نيكل وكوبالت عالية النقاء وكاثود نحاسي.
مراقبة النظام البيئي المدعومة بالذكاء الاصطناعي
لن يقتصر النظام الذكي على الـ AUVs. ستستخدم الشركة أيضًا «نظام الإدارة التكيفية». وهو مزيج من الأجهزة البحرية والذكاء الاصطناعي السحابي المصمم لإنشاء نسخة افتراضية من بيئة أعماق البحر.
بهذه الطريقة، سيمنح النظام عيونًا وآذانًا للجهات التنظيمية وأصحاب المصلحة المتعددين أثناء العملية، مما يجعل العمليات شفافة قدر الإمكان.
المخاطر والجدل
الأثر البيئي ومخاطر النظام الإيكولوجي
كما هو الحال غالبًا مع أي مشروع لاستغلال الموارد الطبيعية، فإن فكرة تعدين العُقَد العميقة ليست خالية من المعارضين والجدل.
الخطر الرئيسي هو إزعاج أو تدمير أنظمة إيكولوجية هشة وغير مفهومة جيدًا، والتي لم تُدرس أو توثق بشكل كافٍ من قبل العلماء حتى الآن. أكثر من 90٪ من الأنواع التي تم جمعها مؤخرًا في المنطقة كانت غير معروفة مسبقًا.
“هناك أدلة هائلة بالفعل على أن استخراج العُقَد من حقول القاع البحري سيُدمر أنظمة إيكولوجية لا نفهمها جيدًا.”
أحد أكبر المخاطر هو سحب الرواسب، سواء من خطوة الجمع أو من إلقاء المزيج المتبقي بواسطة سفينة دعم الإنتاج. يمكن لهذا التدفق الضخم غير الطبيعي من الطين والرمل والرواسب إلى البحر أن يخلق سحابة رملية ضخمة قد تنتقل مئات الكيلومترات، وتخنق الحياة البحرية أو تسد فلاتر الكائنات العميقة.
في حين يجادل مؤيدو التعدين العميق في البحر أن هذا الخطر محدود جدًا، لا نملك طريقة لمعرفة ذلك، إذ لم تُلاحظ مثل هذه الاضطرابات في الواقع، وتُعد أعماق البحار واحدة من أكثر البيئات التي لا تُفهم على كوكبنا.
بالإضافة إلى ذلك، فإن قاع البحر الغني بالعُقَد منخفض نسبيًا في كثافة الكائنات، لكنه ليس خاليًا من الحياة. لذا من المحتمل أن سحابة الطين وخدش قاع البحر تدمر تلك المواطن تمامًا، مع موت كائنات مثل الإسفنج العميق، والشعاب المرجانية، والمرجان، والأخطبوط.
أخيرًا، فإن النشاط الصناعي البحري في منطقة تُترك في الغالب دون تدخل يعني ضوضاء مستمرة وضوء صناعي. قد يزعج ذلك سلوك ودورة حياة أنواع مثل الحيتان، والتونة، وأسماك القرش.
كسر توليد الأكسجين المظلم
لطالما علمنا أن جزءًا كبيرًا من الأكسجين الذي نتنفسه يُنتج في المحيطات. لكن كان يُفترض دائمًا أنه نتيجة حصرية لعملية التمثيل الضوئي بواسطة الطحالب الكبيرة والصغيرة والبكتيريا الزرقاء، حيث تقسم الكائنات الحية الماء إلى أكسجين باستخدام طاقة ضوء الشمس.
لكن في عام 2024، كشف اكتشاف رائد أن بعض الأكسجين قد يُنتج أيضًا من قاع البحر، على عمق 4-5 كيلومترات تحت الماء، بعيدًا عن أي ضوء شمس. ويبدو أن العُقَد المعدنية في منطقة كلاريون-كليبرتون هي المسؤولة عن هذه الظاهرة.
قاس العلماء المسؤولون عن الاكتشاف الفولتية على سطح كل كتلة معدنية – أساسًا قوة التيار الكهربائي. وجدوا أنها تقريبًا مساوية للجهد في بطارية عادية بحجم AA.
وبالتالي، من المعروف أن المعادن تعمل كحفاز، وقد لا يكون من المفاجئ أن تكون قادرة على تقسيم الماء إلى أكسجين وهيدروجين. فهذه بالضبط هي الخصائص الكهروكيميائية التي تجعلها ذات قيمة عالية لتصنيع البطاريات.
“إنه مثل بطارية في مصباح يدوي. إذا وضعت بطارية واحدة، لا يضيء. إذا وضعت بطاريتين، يصبح لديك ما يكفي من الجهد لإضاءة المصباح. لذا عندما تجلس العُقَد على قاع البحر متلامسة مع بعضها البعض، فإنها تعمل معًا – مثل عدة بطاريات.”
من غير الواضح حاليًا مقدار الهواء القابل للتنفس على الأرض الذي ينتجه هذا التفاعل “الأكسجين المظلم” من العُقَد المتعددة المعادن. وحتى وإن كان صغيرًا على المستوى الكوكبي، قد يكون مهمًا جدًا للنظام الإيكولوجي المحلي أو للمحيطات بشكل عام.
لذا قد يكون تأثير تعدين العُقَد المعدنية على الأنظمة الإيكولوجية أكبر بكثير من مجرد اضطراب الطين، وربما يؤدي إلى انخفاض مستويات الأكسجين أيضًا.
في الوقت نفسه، أدى عدم وجود مصدر طاقة واضح لدعم التفاعل إلى تشكيك العديد من العلماء في الاكتشاف، مع وجود أقسى النقاد من العلماء في شركة The Metals Company نفسها، الذين أشاروا إلى أخطاء قياس بدلاً من تفاعل كيميائي حقيقي.
جولات استكشافية جديدة ودراسات مستقلة جارية حاليًا
تنظيم التعدين في قاع البحر
بينما يُعتبر استغلال بعض هذه الموارد الآن قانونيًا بموجب القانون الدولي، لا يزال هذا موضوعًا مثيرًا للجدل.
في الواقع، لا تزال هيئة القاع البحري الدولية (ISA) تعمل على تطوير اللوائح المقابلة، ولا يزال قانون التعدين، الدليل الرسمي للاستغلال، غير مكتمل.
أدى الخلاف بين الدول المشاركة إلى جمود في مارس 2026 مجلس هيئة القاع البحري الدولية (ISA). أكثر من 40 دولة، بما في ذلك فرنسا، ألمانيا، البرازيل، والمكسيك، تطالب الآن بوقف احترازي أو إيقاف مؤقت حتى يُعرف المزيد عن المخاطر البيئية.
نتيجة لهشاشة هذه الأنظمة الإيكولوجية، تم إنشاء عدة مناطق ذات اهتمام بيئي خاص (APEIs) حيث يُحظر التعدين، وقد تم إنشاؤها بعيدًا عن امتياز الاستكشاف الممنوح.
ما زالت العواقب طويلة الأجل للتعدين محل نقاش بين العلماء، حيث لا تزال مواقع التجارب من السبعينيات تُظهر آثارًا مرئية وانخفاضًا في التنوع البيولوجي بعد أكثر من 40 عامًا.
تتعلق اللوائح الدولية في الغالب بالمياه الدولية مثل منطقة كلاريون-كليبرتون. لكن دولًا مثل النرويج أو جزر كوك تتقدم في استكشافات مرخصة ضمن مناطقها الاقتصادية الحصرية.
الاستثمار في ابتكار التعدين العميق في البحر
شركة The Metals Company
(TMC )
كانت الشركة في طليعة الدفع نحو استغلال العُقَد المتعددة المعادن. من المتوقع أن تنتج بعض المعادن للمرة الأولى تجاريًا بحلول نهاية عام 2027. يجب الإشارة إلى أن ذلك يجعل الشركة سريعة الانتقال من الاختبار إلى الإنتاج مقارنةً بالمناجم التقليدية التي تتطلب أكثر من 10 سنوات من بناء البنية التحتية بعد الحصول على التصاريح.
لكن تحقيق هذا الموعد سيتطلب الحصول على تصريح تجاري، وهو ما يزال غير مؤكد. فيما يتعلق بالمخاطر البيئية، تمتلك الشركة حججًا قوية.
على سبيل المثال، تشير إلى أن زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي يسبب تحمض المحيطات، مما يؤثر على جميع المحيطات في كل مكان، وقد يتسبب في أضرار كارثية للنظام الإيكولوجي والمناخ على الأرض. بالمقارنة، يبدو الضرر المحلي لنظام إيكولوجي فقير بالحياة في منطقة كلاريون-كليبرتون غير ذي صلة إلى حد كبير.
وبنفس الطريقة، قد يكون الضرر المحتمل الناتج عن استغلال هذا المورد ضئيلًا مقارنةً بإزالة الغابات والتلوث المرتبط بالتعدين التقليدي.
مع ذلك، هناك مخاطر كبيرة، خاصة إذا كان “الأكسجين المظلم” حقيقة، وقد يؤخر ذلك تقدم الشركة بشكل كبير.
وبالتوازي، تُطلب من الشركة أيضًا مساعدة اليابان في تطوير موردها الخاص من العُقَد المتعددة المعادن، مما يدل على أن الخبرة التي تم تطويرها في المحيط الهادئ الشرقي قد تكون ذات قيمة في أماكن أخرى.
إذا نجحت دون تأخيرات كثيرة، قد تصبح شركة The Metals Company شركة رئيسية توفر المعدن المناسب لتوسيع إنتاج البطاريات بسرعة. ولكن إذا استمر التشريع في التعطيل أو تغير للأسوأ، قد يصبح تصريح الاستكشاف عديم القيمة فعليًا، وهو خطر واضح يحتاج المساهمون في الشركة إلى الوعي به.
بشكل عام، فإن المورد الغني للغاية، إلى جانب اللوائح البيئية غير المؤكدة والمعقدة المرتبطة بالتعدين العميق في البحر، يجعل السهم مخاطرة عالية ومكافأة عالية في سلسلة إمداد المعادن الحيوية.
أحدث أخبار وتطورات سهم شركة The Metals Company (TMC)
