NORI-D:n syvänmeren kaivosprojekti: Valmiina akkumetallien louhintaan

Teollisella sivilisaatiolla on lähes rajaton metallien tarve, jota rajoittavat vain niiden saatavuus ja louhintakustannukset. Tämä on pitänyt erityisesti paikkansa metalleissa, joista on viime aikoina tullut tärkeitä korkean teknologian sovelluksissa, kuten sähköautoissa, ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, puolijohteissa jne.

Siten metallituotantoon sijoittaminen voi olla kannattavaa sijoittajille, kuten olemme käsitelleet monissa sijoitusraporteissa esimerkiksi volframi, platina, rodium, kupari-, litiumtai titaani.

Toistaiseksi useimmat kaivostoiminnot ovat jatkuneet tavalla, joka ei ole juurikaan muuttunut vuosisadan jälkeen, vaikka mittakaava ja käytetyt teknologiat ovat kehittyneet: poraa joltain vuorelta tai maalta, kunnes löydät riittävän suuren ja rikkaan metalliesiintymän, ja louhi metallia sisältävät malmit joko tunneleissa tai jättimäisessä avolouhoksessa, jotta ne jalostetaan puhtaaksi metalliksi.

Mutta tämä menetelmä jättää pois mahdollisen louhinnan 70 prosentista maapallon pinta-alasta, joka on merten ja valtamerien peitossa.

Polymetalliset nodulit ovat metallipitoisia pieniä palloja, jotka ovat erittäin rikkaita erilaisista metalleista. Ne muodostuvat valtamerten pohjalle valtameriin liuenneiden metallien saostuessa. Tähän asti tämä luonnonvara on ollut tunnettu, mutta myös kaupallisesti kannattamattoman hyödyntämisen ulottumattomissa.

Pian näemme, voiko tämä muuttua syvänmeren kaivostoiminnan ansiosta. NORI-D-projektiThe Metals Companyn kehittämä projekti on ensimmäinen kaupallisen mittakaavan yritys kerätä polymetallisia noduleja.

Mitä on syvänmeren kaivostoiminta?

Akkumetallien maailmanlaajuinen kysyntä kasvaa

Monet energiamurrokseen ja sähköistämiseen liittyvät sovellukset, kuten sähköautot, akut, pikalaturit, aurinkopaneelit, tuuliturbiinit ja päivitetyt sähköverkot, tarvitsevat paljon kuparia, kobolttia, nikkeliä, mangaania ja muita metalleja.

Näiden metallien riittävän hankinnan ongelmaa pahentaa samanaikaisesti kasvava kysyntä esimerkiksi robotiikan, anturitekniikan, ilmailu- ja avaruustekniikan, edistyneen valmistuksen ja puolijohteiden aloilla.

Lähde: IEA

Esimerkiksi sähköauto, jossa on 75 kWh:n akku ja NMC-kemia (nikkeli-mangaani-koboltti), tarvitsee 56 kg nikkeliä, 7 kg mangaania ja 7 kg kobolttia sekä 85 kg kuparia sähköjohdotusta varten.

Ja uusien suurten esiintymien löytäminen kuivalta maalta on pysähtynyt, sillä useimmat maailman suurimmista kaivoksista avattiin vuosia tai vuosikymmeniä sitten, eikä uusia saman kokoisia esiintymiä ole löydetty sen jälkeen.

Lopuksi näiden mineraalien hyödyntämiseen liittyy usein vaikeita eettisiä kysymyksiä ympäristövahinkojen (saastunut vesi, metsäkato) tai paikallisen työvoiman hyväksikäytön, kuten Kongon koboltin kanssa, osalta.

Tärkeää on tuottaa tänään riittävästi energiamurroksen nopeuttamiseksi. Toisin kuin fossiilisia polttoaineita, näitä metalleja voidaan teoriassa kierrättää loputtomasti. Siksi The Metals Company arvioi, että kolmen tai neljän vuosikymmenen sähköautojen ja akkujen tuotannon jälkeen järjestelmässä pitäisi olla riittävästi kobolttia, nikkeliä, kuparia ja mangaania kysynnän tyydyttämiseksi pelkästään kierrätyksellä.

Tässä vaiheessa The Metals Company siirtyy kokonaan metallin kierrätykseen ja uudelleenkäyttöön kaivostoiminnan sijaan.

Syvänmeren mineraalien louhinnan hyödyt ja potentiaali

Koska tutkimusalus löysi ne 19-luvun lopulla, tiedetään, että merenpohjassa on pääasiassa mangaanista koostuvia palloja. Tarkka koostumus on suurin osa palloista, jotka koostuvat pääasiassa mangaanista (jopa 30 %) ja raudasta, mutta myös nikkelistä, kuparista, koboltista, litiumista ja harvinaisista maametalleista.

Tämä tekee polymetallisista noduleista lähes täydellisen resurssin vihreään siirtymään, sillä niissä on runsaasti juuri niitä metalleja, joita meiltä eniten puuttuu ja joita tarvitsemme kiireellisesti.

Ne muodostuvat hyvin hitaasti, koska merivedestä tai sedimentin huokosvedestä liuenneet metallioksidit kerääntyvät ja laskeutuvat hitaasti ja kasaantuvat ytimen ympärille, kuten hain hampaat, tulivuoren tuhka, kalanruodot jne.

Tämä tieteellinen löytö ei kuitenkaan herättänyt juurikaan kiinnostusta ennen nykyaikaa, jolloin sukellusveneteknologian kehitys mahdollisti syvän merenpohjan tutkimisen ja ymmärtämisen, ja kaupallinen hyödyntäminen oli kaukainen mutta realistinen tulevaisuus.

1970-luvulla kansainvälinen konsortio testasi kyhmyjen kerääminen 5000 metrin syvyydessä Clarion-Clippertonin vyöhykkeellä (CCZ) Tyynellämerellä.

Koe osoitti sen olevan teknisesti mahdollista, mutta korkeat käyttökustannukset, suhteellisen kehittymätön teknologia ja nikkelin (tuolloin tärkeimmän kiinnostuksen kohteena olevan metallin) hinnan lasku tukahduttivat kiinnostuksen kaupalliseen kehitykseen.

Tietenkin kiinnostus mangaania ja kobolttia kohtaan, joiden kysyntä on nyt suurta akuissa, sekä luonnonvarojen yleisesti ottaen korkeammat hinnat voivat muuttaa toiminnan taloudellisuutta radikaalisti tänä päivänä. Myös merenalaiset teknologiat ovat edistyneet paljon 1970-luvulta lähtien.

Siksi NORI-D-projekti etsii nyt

NORI-D-projektin sisällä: Metals Companyn strategia

Clarion-Clippertonin vyöhykkeen (CCZ) kaivostoiminta

In 2011, Kansainvälinen merenpohjaviranomainen (ISA), kansainvälinen merenalaista toimintaa sääntelevä elin, myönsi The Metals Companyn tytäryhtiölle NORI / Nauru Ocean Resourcesille polymetallisten nodulien etsintäsopimuksen Clarion Clippertonin vyöhykkeellä (CCZ).

Tämä lisenssialue on luokiteltu seuraavasti: Maailman suurin kehittämätön nikkeliesiintymä sekä yksi korkeimmista luokista (metallipitoisuus).

Clarionin Clippertonin vyöhyke on laaja syvyystasanko Keski-Tyynellämerellä. Se ulottuu noin 4.5–6 miljoonaan neliökilometriin eli suunnilleen saman levyiseksi kuin Yhdysvaltojen mannerosa ja sijaitsee Meksikon ja Keski-Amerikan länsirannikolla.

Lähde: Metals Company

Tämä on enimmäkseen "mutaista tasankoa", jota täplittävät merenalaiset vuoret (merenalaiset vuoret), harjanteet ja haudat. Syvyysalueen syvänmeren vyöhyke on vakaa ympäristö, jossa on vähän ruokaa, ja se on yksi valtameren vähiten tuottavista alueista, jonka biomassatasot ovat yksi planeetan ekosysteemien alhaisimmista.

Alueen arvioidaan sisältävän jopa 21 miljardia tonnia polymetallisia noduleja.

NORI-D-polymetallisten noduulien koostumus

Etsintäsopimuksen solmimisen jälkeen yhtiö on suorittanut 22 offshore-tutkimuskampanjaa arvioidakseen käytettävissä olevia varoja. Noduulien arvioidut varat ovat huomattavat 866 miljoonaa tonnia, ja noduulien määrä on erittäin tiivistynyt, 15.6 kg neliömetriltä (3.2 paunaa neliöjalalta).

Lähde: Kapteeni

Ne koostuvat 29.5 % mangaanista, 2.3 % nikkelistä, 1.1 % kuparista ja 0.2 % koboltista.

Tämän arvioinnin aikana yritys keräsi myös laajan valikoiman meteorologisia ja meritieteellisiä mittauksia ja tietoja, mukaan lukien luonnon monimuotoisuudesta, syvänmeren ravintoketjuista, ekosysteemin toiminnasta, geokemiasta ja ravinnekiertokulusta.

Kesäkuussa 2025 se haki hyödyntämissopimusta. Hankkeen rahoittajavaltio on Nauru, eteläisellä Tyynellämerellä sijaitseva saarivaltio. Saari on historiallisesti kärsinyt ympäristön tilan heikkenemisestä fosfaattivarojensa heikkenemisen ja sitä seuraavan ehtymisen vuoksi, ja se on "omistautunut varmistamaan, että tulevat kaivannaistoiminnot tehdään vastuullisesti".

Lähde: MIT Press Reader

NORI-D-projektin kaltaisten metallinoduulien ainutlaatuinen etu on se, että toisin kuin metalliset maamalmit, merinoduulit eivät sisällä myrkyllisiä määriä raskaita alkuaineita. Niinpä metallien tuottaminen noduuleista voi hyödyntää lähes 100 % noduulien massasta.

Näin yritys voi suunnitella metallurgisen prosessikaavion, joka ei tuota rikastushiekkaa eikä jätä jälkeensä juurikaan kiinteitä jätevirtoja, mikä on perinteisillä kaivostekniikoilla kirjaimellisesti mahdotonta.

Lisäksi, koska nodulit ovat niin keskittyneitä, ne eivät vaadi tieinfrastruktuuria tai kaivamista, ja ne kirjaimellisesti odottavat nostamista merenpohjasta; odotuksena on, että keskimäärin 90 % vähemmän CO2-ekvivalenttipäästöjä syntyy verrattuna maalla sijaitsevien kaivosten malmeihin.

Miten syvänmeren kaivostoiminta tehdään?

The Metals Companyn suunnitelma merenpohjan metallivarojen hyödyntämiseksi on ottaa käyttöön kaksi 15 metriä leveää merenpohjakeräintä. He käyttävät merivesisuuttimia nostaakseen noduuleja merenpohjasta mahdollisimman vähäisellä häiriöllä ja hyödyntäen noduulien helppoa saatavuutta.

Lähde: Metals Company

Koska tekniikka ei vaadi räjähteitä, muita kiviaineksen louhintatoimia tai minkään infrastruktuurin (rikastushiekka-altaat, tiet jne.) rakentamista, polymetallisten noduulien louhinta on monella tapaa teknisesti yksinkertaisempaa kuin perinteinen louhinta.

Se tarvitsee kuitenkin ainutlaatuisia, valtameren olosuhteisiin sopeutuneita koneita:

• Autonomiset vedenalaiset ajoneuvot (AUV) merenpohjan kerääjinä.
• ”Nousuputket”, järjestelmä, joka pystyy nostamaan kerätyt kyhmyt yläpuolelle olevaan veneeseen useiden kilometrien syvyydessä kompensoimaan niitä.
• Tuotantoapusäiliö (PSV), joka vastaanottaa lietettä ja noduuleja ja erottaa ne.
  • Osittain kuivuneet kyhmyt kerätään ja liete palautetaan mereen "fotoottisen vyöhykkeen" alapuolelle, joka on veden pintakerros, jossa suurin osa merenelävistä elää.

Lähde: Metals Company

Vaikutuksen vähentämiseksi The Metals Companyn kerääjät tekevät jo alustavan erotteluvaiheen, jonka pitäisi jättää muutaman sadan metrin taakse 90 % häiriintyneistä sedimenteistä.

Kun metalliset nodulit on kerätty ja kasattu laivaan, ne käsitellään pyörivässä uunissa ja sähköuunissa, jolloin noduleista saadaan välituotteita, kuten nikkeli-kupari-kobolttiseos ja mangaanisilikaatti.

Tätä jalostetaan myöhemmin hydrometallurgisilla menetelmillä kuparikatodiksi, nikkeli- ja kobolttisulfaateiksi sekä lannoitelaatuiseksi ammoniumsulfaatiksi.

Pitkällä aikavälillä yhtiö aikoo rakentaa kaksi jalostamoa Yhdysvaltoihin. Nämä laitokset pystyvät käsittelemään jopa 12 miljoonaa tonnia (mmtpa) märkiä noduuleja vuodessa ja jalostamaan välituotteita erittäin puhtaiksi nikkeli- ja kobolttisulfaateiksi sekä kuparikatodiksi.

Tekoälyllä toimiva ekosysteemien seuranta

Älykäs järjestelmä ei rajoitu pelkästään autonomisiin ajoneuvoihin. Yritys käyttää myös ”adaptiivista hallintajärjestelmäänsä”. Se on yhdistelmä merilaitteistoa ja pilvipohjaista tekoälyä, joka on suunniteltu luomaan virtuaalinen kopio syvänmeren ympäristöstä.

Tällä tavoin se antaa sääntelyviranomaiselle ja eri sidosryhmille silmät ja korvat toiminnan aikana, mikä tekee toiminnasta mahdollisimman läpinäkyvää.

Riskit ja kiistat

Ympäristövaikutukset ja ekosysteemiriskit

Kuten usein kaikissa luonnonvarojen hyödyntämishankkeissa, syvänmeren noduulien louhinnalla on myös vastustajia ja kiistoja.

Suurin vaara on häiritä tai tuhota huonosti ymmärrettyjä ja hauraita ekosysteemejä, joita tiedemiehet ovat tähän mennessä tuskin tutkineet tai dokumentoineet. Yli 90 % alueella äskettäin kerätyistä lajeista oli aiemmin tuntemattomia.

"On jo ylivoimaisesti todisteita siitä, että syvänmeren noduulikenttien kaivostoiminta tuhoaa ekosysteemejä, joita tuskin ymmärrämme."

Professori Murray Roberts - Mmeribiologi at Edinburghin yliopisto

Yksi suurimmista riskeistä on sedimenttipilvet, jotka syntyvät sekä keruuvaiheesta että jäännöslietteen kippaamisesta tuotantoapualuksen toimesta. Tämä luonnoton, massiivinen mudan, hiekan ja sedimenttien virtaus mereen voi luoda massiivisen lietepilven, joka voi kulkeutua satoja kilometrejä ja tukahduttaa merieliöitä tai tukahduttaa syvänmeren eliöiden suodattimet.

Vaikka syvänmeren kaivostoiminnan kannattajat väittävät, että tämä riski on hyvin rajallinen, meillä ei oikeastaan ​​ole mitään keinoa tietää sitä, koska tällaisia ​​häiriöitä ei ole koskaan havaittu tosielämässä, ja syvänmeren ympäristöt ovat yksi planeettamme huonoimmin ymmärretyistä.

Lisäksi kyhmyjen runsas merenpohja on eliötiheydeltään suhteellisen alhainen, mutta ei eloton. Joten on todennäköistä, että lietepilvi ja merenpohjan raapiminen tuhoavat nämä elinympäristöt täysin, ja samalla kuolee eliöitä, kuten syvänmeren sieniä, koralleja, valkovuokkoja ja mustekaloja.

Lopuksi, avomerellä tapahtuva teollinen toiminta enimmäkseen koskemattomalla alueella tarkoittaa jatkuvaa melua ja keinovaloa. Tämä voi häiritä lajien, kuten valaiden, tonnikaloiden ja haiden, käyttäytymistä ja elinkaarta.

Pimeän hapen syntymisen rikkominen

Olemme jo iät ja ajat tienneet, että suuri osa hengittämästämme hapesta tuotetaan valtamerissä. Mutta sen on aina oletettu olevan yksinomaan suurten ja pienten levien ja syanobakteerien fotosynteesin tulosta, jossa elävät organismit hajottavat veden hapeksi auringonvalon energian avulla.

Mutta vuonna 2024 tehtiin uraauurtava löytö, joka paljasti, että jonkin verran happea saattaa syntyä myös merenpohjassa, jopa 4–5 kilometrin syvyydessä veden alla, kaukana auringonvalosta. Ja näyttää siltä, ​​että Clarion-Clippertonin vyöhykkeen metalliset nodulit ovat vastuussa tästä ilmiöstä.

Löydöstä vastaavat tiedemiehet mittasivat jokaisen metallikappaleen pinnalla olevan jännitteen – pohjimmiltaan sähkövirran voimakkuuden. He havaitsivat sen olevan lähes yhtä suuri kuin tyypillisen AA-kokoisen pariston jännite.

Koska metallien tiedetään olevan katalyyttisiä, niiden kyky jakaa vesi hapeksi ja vedyksi ei ehkä ole niin yllättävää. Juuri tällaiset sähkökemialliset ominaisuudet tekevät niistä niin arvokkaita akkujen valmistuksessa.

”Se on kuin paristo taskulampussa. Laitat yhden pariston sisään, eikä se syty. Laitat kaksi sisään, ja jännite riittää sytyttämään taskulampun. Joten kun nodulit ovat merenpohjassa kosketuksissa toisiinsa, ne toimivat yhdessä – kuin useat paristot.”

Pr. Makeismies - Scottish Association for Marine Science

Tällä hetkellä on epäselvää, kuinka suuri osa Maan hengitettävästä ilmasta syntyy tämän polymetallisten noduulien "pimeän hapen" reaktion kautta. Ja vaikka tämä olisikin pieni planeettamme mittakaavassa, sillä voi olla erittäin tärkeä merkitys paikalliselle ekosysteemille tai valtamerille yleensä.

Metallisten noduulien louhinnan vaikutus ekosysteemeihin voi siis olla paljon suurempi kuin vain häiriintynyt liete, vaan mahdollisesti myös happitasojen romahdus.

Samaan aikaan selkeän energialähteen puuttuminen reaktion ylläpitämiseksi sai monet muut tiedemiehet suhtautumaan löytöön skeptisesti. Ankarimmat kriitikot tulivat itse The Metals Companyn tiedemiehiltä, ​​jotka syyttivät mittausvirheitä todellisen kemiallisen reaktion sijaan.

Uusia retkikuntia ja itsenäisiä tutkimuksia on parhaillaan käynnissä. toistaa nämä tulokset käyttämällä kehittyneempiä antureita ja kontrollikokeita laitevirheiden poissulkemiseksi.

Merenpohjan kaivostoiminnan sääntely

Vaikka näiden luonnonvarojen hyödyntämistä pidetään nykyään laillisena kansainvälisen lain mukaan, tämä on edelleen kiistanalaista.

Käytännössä Kansainvälinen merenpohjajärjestö (ISA) on edelleen kehittämässä vastaavia määräyksiä, ja kaivoskoodi, virallinen hyödyntämissäännöstö, on edelleen keskeneräinen.

Erimielisyys osallistuvien maiden välillä johti umpikujaan maaliskuu 2026 Kansainvälisen merenpohjajärjestön (ISA) neuvostoYli 40 maata, mukaan lukien Ranska, Saksa, Brasilia ja Meksiko, vaatii nyt varotoimenpiteeseen perustuvaa taukoa tai moratoriota, kunnes ekologisista riskeistä tiedetään enemmän.

Näiden ekosysteemien haavoittuvuuden vuoksi myönnetyn malminetsintäluvan ulkopuolelle on jo perustettu useita erityisen ympäristöllisen merkityksen alueita (APEI), joilla kaivostoiminta on kielletty.

Kaivostoiminnan pitkän aikavälin seurauksista keskustellaan edelleen tiedemiesten keskuudessa, sillä 1970-luvun kokeellisilla kohteilla on edelleen näkyviä arpia ja vähäisempää biodiversiteettiä yli 40 vuotta myöhemmin.

Kansainväliset määräykset koskevat enimmäkseen kansainvälisiä vesiä, kuten Clarion-Clippertonin vyöhykettä. Mutta valtiot, kuten Norja tai Cookinsaaret etenevät valtuutettujen selvitysten parissa niiden yksinomaisilla talousvyöhykkeillä.

Investoinnit syvänmeren kaivostoiminnan innovaatioihin

Metals Company

Yritys on ollut eturintamassa ajamassa polymetallisten noduulien hyödyntämistä. On odotettavissa tuottaa joitakin metalleja ensimmäistä kertaa kaupallisesti vuoden 2027 loppuun mennessä. On huomattava, että tämä tekee yrityksestä erittäin nopean siirtymisen testistä tuotantoon verrattuna perinteisiin kaivoksiin, jotka vaativat yli 10 vuotta infrastruktuurin rakentamista luvan saamisen jälkeen.

Mutta tämän määräajan noudattaminen edellyttää kaupallisen luvan saamista, mikä on vielä epävarmaa. Ympäristöriskien osalta yrityksellä on erittäin hyviä argumentteja.

Esimerkiksi siinä huomautetaan, että ilmakehän liiallinen hiilidioksidi aiheuttaa valtamerten happamoitumista, mikä vaikuttaa kaikkiin valtameriin kaikkialla ja voi aiheuttaa katastrofaalisia vahinkoja maapallon ekosysteemille ja ilmastolle. Vertailun vuoksi paikalliset vahingot elämän köyhälle ekosysteemille Clarion-Clippertonin vyöhykkeellä kuulostavat hieman epäolennaisilta.

Samalla tavalla tämän luonnonvaran hyödyntämisestä aiheutuvat mahdolliset vahingot saattavat olla vähäisiä verrattuna perinteiseen kaivostoimintaan liittyvään metsäkatoon ja saastumiseen.

Silti merkittäviä riskejä on, varsinkin jos ”pimeä happi” on todellinen ilmiö, ja tämä saattaa viivästyttää yrityksen edistymistä vakavasti.

Samanaikaisesti yritys on myös Japani pyytää apua oman polymetallisen noduliresurssin kehittämisessä, mikä osoittaa, että Itä-Tyynellämerellä kehitetty asiantuntemus voisi olla arvokasta muuallakin.

Jos se toimii ilman suurempia viivästyksiä, The Metals Companysta voisi tulla merkittävä yritys, joka toimittaa juuri oikeanlaista metallia akkutuotannon nopeaan laajentamiseen. Mutta jos sääntely pysyy pysähdyksissä tai muuttuu huonompaan suuntaan, malminetsintälupa voi myös muuttua käytännössä arvottomaksi, mikä on selkeä riski, josta yhtiön potentiaalisten osakkeenomistajien on oltava tietoisia.

Kaiken kaikkiaan syvänmeren kaivostoimintaan liittyvä poikkeuksellisen rikas luonnonvara, mutta myös epävarma ja monimutkainen ympäristösääntely, tekee osakkeesta erittäin riskialttiin ja erittäin tuottoisaan toimijan kriittisessä mineraalien toimitusketjussa.

The Metals Companyn (TMC) viimeisimmät osakeuutiset ja kehityskulut