Progetto di Miniere Sottomarine NORI-D: Pronti a Estrarre Metalli per Batterie

La civiltà industriale ha una fame quasi illimitata di metalli, limitata solo dalla loro disponibilità e dal costo di estrazione. Questo è stato particolarmente vero per i metalli che recentemente sono diventati importanti per applicazioni ad alta tecnologia come veicoli elettrici, aerospaziale, semiconduttori, ecc.

Pertanto, investire nella produzione di metalli può essere redditizio per gli investitori, come abbiamo trattato in numerosi rapporti di investimento su, ad esempio, tungsten, platinum, rhodium, copper, lithium, o titanium.

Per ora, la maggior parte delle operazioni minerarie è avvenuta in modo che non è cambiato molto dal secolo scorso, sebbene la scala e le tecnologie utilizzate siano evolute: si scava una montagna o una terra fino a trovare un deposito metallico grande e ricco, e si estraggono i minerali contenenti metallo in tunnel o in una gigantesca cava a cielo aperto, per poi raffinarli in metallo puro.

Ma questo metodo esclude dal possibile mining il 70% della superficie terrestre, che è coperta da mari e oceani.

I noduli policimetallici sono piccole sfere ricche di metalli, molto ricche di vari metalli, che si formano sul fondo degli oceani dalla precipitazione di metalli disciolti nelle acque oceaniche. Fino ad ora, questa risorsa era conosciuta ma anche fuori dalla portata di uno sfruttamento commercialmente valido.

Vedremo presto se questo potrà cambiare, grazie al progetto di estrazione sottomarina “NORI-D”. Il progetto è sviluppato da The Metals Company, il primo tentativo su scala commerciale di raccogliere noduli policimetallici.

Che cos’è l’estrazione sottomarina?

Aumento della domanda globale di metalli per batterie

Molte applicazioni legate alla transizione energetica e all’elettrificazione, come veicoli elettrici, batterie, ricariche rapide, pannelli solari, turbine eoliche e reti elettriche potenziate, richiederanno grandi quantità di rame, cobalto, nichel, manganese e altri metalli.

Il problema di reperire quantità sufficienti di questi metalli è aggravato da una domanda parallela in crescita da settori come robotica, sensori, aerospazio, manifattura avanzata, semiconduttori, ecc.

Fonte: IEA

Ad esempio, un veicolo elettrico con una batteria da 75 kWh e chimica NMC (nichel‑manganese‑cobalto) necessita di 56 kg di nichel, 7 kg di manganese e 7 kg di cobalto, più 85 kg di rame per il cablaggio elettrico.

E la scoperta di nuovi grandi depositi sulla terraferma è in stallo, con la maggior parte dei più grandi giacimenti mondiali aperti anni o decenni fa, e nessun nuovo deposito della stessa scala scoperto da allora.

Infine, lo sfruttamento di questi minerali spesso comporta difficili questioni etiche riguardo ai danni ambientali (acque inquinate, deforestazione) o allo sfruttamento della forza lavoro locale, come avviene per il cobalto proveniente dal Congo.

La parte importante è produrre abbastanza oggi per accelerare la transizione energetica. Contrariamente ai combustibili fossili, questi metalli possono, in teoria, essere riciclati all’infinito. Quindi The Metals Company stima che dopo tre‑quattro decenni di produzione di veicoli elettrici e batterie, ci dovrebbe essere abbastanza cobalto, nichel, rame e manganese nel sistema da soddisfare la domanda solo con il riciclo.

A questo punto, The Metals Company passerà interamente al riciclo e al riutilizzo dei metalli invece di estrarli.

Benefici e potenziale dell’estrazione di minerali sottomarini

Da quando furono scoperti da una nave di esplorazione alla fine del XIX secolo, è noto che il fondo del mare contiene sfere composte principalmente da manganese. La composizione esatta è un volume di massa costituito principalmente da manganese (fino al 30 %) e ferro, ma anche arricchito con nichel, rame, cobalto, litio ed elementi delle terre rare.

Questo rende il nodulo policimetallico una risorsa quasi perfetta per la transizione verde, con un’abbondanza esattamente dei metalli di cui più abbiamo bisogno e di cui abbiamo urgente necessità.

Si formano molto lentamente, risultando dall’accumulo e dalla deposizione lenta di ossidi metallici disciolti dall’acqua di mare o dall’acqua dei pori dei sedimenti, accumulandosi attorno a un nucleo come un dente di squalo, cenere vulcanica, osso di pesce, ecc.

Questa scoperta scientifica, tuttavia, suscitò poco interesse fino all’era moderna, quando i progressi nella tecnologia dei sottomarini resero possibile l’esplorazione e la comprensione del fondo marino, con una prospettiva di sfruttamento commerciale ancora distante, ma realistica.

Negli anni ’70, un consorzio internazionale testò la raccolta dei noduli a una profondità di 5000 m nella Clarion‑Clipperton Zone (CCZ) nell’Oceano Pacifico.

La sperimentazione dimostrò che era tecnicamente possibile, ma gli alti costi operativi, una tecnologia relativamente immatura e una caduta del prezzo del nichel (il metallo principale di interesse all’epoca) soffocarono l’interesse per uno sviluppo commerciale.

Ovviamente, l’interesse per manganese e cobalto, ora molto richiesti nelle batterie, e i prezzi più alti delle risorse naturali in generale, possono cambiare radicalmente l’economia dell’operazione oggi. E le tecnologie sottomarine hanno anche fatto molti progressi rispetto agli anni ’70.

Per questo il Progetto NORI‑D sta ora guardando

All’interno del Progetto NORI‑D: Strategia di The Metals Company

Estrazione nella Clarion‑Clipperton Zone (CCZ)

Nel 2011, l’International Seabed Authority (ISA), organismo internazionale che regola le attività sottomarine, concesse un contratto di esplorazione di noduli policimetallici nella Clarion‑Clipperton Zone (CCZ) a NORI / Nauru Ocean Resources, una controllata di The Metals Company.

Quest’area di licenza è classificata come #1 più grande deposito di nichel non sviluppato al mondo e anche una delle più alte concentrazioni (grado metallico).

La Clarion‑Clipperton Zone è una vasta pianura abissale nell’Oceano Pacifico centrale che si estende per circa 4,5‑6 milioni di chilometri quadrati (1,7‑2,3 milioni di miglia quadrate), più o meno della larghezza degli Stati Uniti continentali, situata al largo della costa occidentale del Messico e dell’America Centrale.

Fonte: The Metals Company

Si tratta principalmente di una “pianura fangosa” punteggiata da montagne sottomarine (seamount), dorsali e fosse. L’area abissale della CCZ è un ambiente stabile con poco cibo, e una delle zone meno produttive dell’oceano, con uno dei più bassi livelli di biomassa di qualsiasi ecosistema planetario.

L’area è stimata contenere fino a 21 miliardi di tonnellate di noduli policimetallici.

Composizione dei Noduli Policimetallici NORI‑D

Dalla concessione del contratto di esplorazione, l’azienda ha effettuato 22 campagne di ricerca offshore per valutare le risorse disponibili. La risorsa inferita di noduli è stimata in un notevole 866 milioni di tonnellate, con una presenza molto concentrata di noduli di 15,6 kg / metro quadrato (3,2 libbre / piede quadrato).

Fonte: GCaptain

Essi sono composti per il 29,5 % da manganese, 2,3 % da nichel, 1,1 % da rame e 0,2 % da cobalto.

Durante questa valutazione, l’azienda ha anche raccolto una vasta gamma di misurazioni e dati meteorologici e oceanografici, inclusi biodiversità, catene alimentari sottomarine, funzioni ecosistemiche, geochimica e cicli dei nutrienti.

Nel giugno 2025, ha presentato domanda per un contratto di sfruttamento. Lo Stato sponsor di questo progetto è Nauru, una nazione insulare situata nel Pacifico meridionale. L’isola ha storicamente subito degrado ambientale a causa dell’esaurimento delle sue risorse di fosfato, ed è “dedicata a garantire che le future attività estrattive siano svolte responsabilmente”.

Fonte: The MIT Press Reader

Un vantaggio unico dei noduli metallici come quelli del progetto NORI‑D è che, a differenza dei minerali terrestri, i noduli marini non contengono livelli tossici di elementi pesanti. Quindi produrre metalli dai noduli ha il potenziale di utilizzare quasi il 100 % della massa del nodulo.

Ciò consente all’azienda di progettare un flusso metallurgico che non genera scorie e lascia quasi nessun flusso di rifiuti solidi, cosa letteralmente impossibile con le tecniche minerarie tradizionali.

Inoltre, poiché i noduli sono così concentrati, non richiedono infrastrutture stradali o scavi, e sono letteralmente in attesa di essere raccolti dal fondale marino; si prevede che, in media, le emissioni di CO₂ equivalenti siano inferiori del 90 % rispetto ai minerali provenienti da miniere terrestri.

Come viene effettuata l’estrazione sottomarina?

Il piano di The Metals Company per sfruttare le risorse metalliche del fondale è di distribuire due raccoglitori da 15 m di larghezza. Utilizzeranno ugelli d’acqua di mare per sollevare i noduli dal fondale con minima perturbazione, sfruttando la facilità di accesso ai noduli.

Fonte: The Metals Company

Poiché la tecnica non richiede esplosivi, altre estrazioni rocciose o la costruzione di infrastrutture (dighe di scorie, strade, ecc.), l’estrazione di noduli policimetallici è tecnicamente più semplice in molti modi rispetto all’estrazione tradizionale.

Tuttavia, richiede macchinari unici adattati alle condizioni oceaniche:

• Veicoli autonomi subacquei (AUV) come raccoglitori sul fondale marino.
• “Risers”, un sistema in grado di sollevare i noduli raccolti verso una barca sopra, compensando diverse profondità chilometriche.
• Una Nave di Supporto alla Produzione (PSV) che riceve la sospensione di fango e noduli e li separa.
  • I noduli parzialmente asciutti sono raccolti, e la sospensione è restituita al mare sotto la “zona fotica”, lo strato superiore d’acqua dove vive la maggior parte della vita marina.

Fonte: The Metals Company

Per ridurre l’impatto, i raccoglitori di The Metals Company effettueranno già una fase preliminare di separazione che dovrebbe lasciare dietro di sé solo qualche centinaio di metri il 90 % dei sedimenti disturbati.

Una volta raccolti e accumulati su una nave, i noduli metallici saranno trattati in un forno rotativo a caldaia elettrica per convertire i noduli in prodotti intermedi, inclusi una lega di nichel‑copper‑cobalt e silicato di manganese.

Successivamente questi saranno ulteriormente raffinati mediante metodi idrometallurgici per ottenere catodo di rame, solfati di nichel e cobalto, più solfato di ammonio di grado fertilizzante.

Nel lungo periodo, l’azienda prevede la costruzione di due impianti di raffinazione dedicati negli USA, con capacità fino a 12 milioni di tonnellate all’anno (mmtpa) di noduli umidi e la trasformazione degli intermedi in solfati di nichel e cobalto ad alta purezza e catodo di rame.

Monitoraggio dell’ecosistema potenziato dall’IA

Un sistema intelligente non sarà limitato agli AUV. L’azienda utilizzerà anche il suo “sistema di gestione adattiva”. Si tratta di un mix di hardware marino e intelligenza artificiale basata su cloud progettata per creare una replica virtuale dell’ambiente sottomarino.

In questo modo, fornirà occhi e orecchie al regolatore e a vari stakeholder durante le operazioni, rendendo le attività il più trasparenti possibile.

Rischi e controversie

Impatto ambientale e rischi per l’ecosistema

Come spesso accade con qualsiasi progetto di sfruttamento di risorse naturali, l’idea di estrarre noduli sottomarini non è priva di oppositori e controversie.

Il pericolo principale è disturbare o distruggere ecosistemi poco compresi e fragili, che finora sono stati appena studiati o documentati dagli scienziati. Oltre il 90 % delle specie recentemente raccolte nella regione erano precedentemente sconosciute.

“Ci sono già prove schiaccianti che l’estrazione a cielo aperto di campi di noduli sottomarini distruggerà ecosistemi che a malapena comprendiamo.”
Prof Murray Roberts – biologo marino presso l’Università di Edimburgo

Uno dei maggiori rischi sono le nuvole di sedimenti, sia dalla fase di raccolta sia dallo scarico della sospensione residua da parte della nave di supporto alla produzione. Questo flusso innaturale massiccio di fango, sabbia e sedimenti nel mare può creare una gigantesca nuvola di limo che potrebbe viaggiare centinaia di chilometri, soffocando la vita marina o intasando i filtri degli organismi sottomarini.

Mentre i sostenitori dell’estrazione sottomarina sostengono che questo rischio sia molto limitato, non abbiamo realmente modo di saperlo, poiché tali disturbi non sono mai stati osservati nella vita reale, e i mari profondi sono uno degli ambienti meno compresi del nostro pianeta.

Inoltre, il fondale ricco di noduli è relativamente a bassa densità di organismi, ma non privo di vita. È quindi probabile che la nuvola di limo e lo scarabocchio del fondale distruggano completamente quegli habitat, con organismi come spugne sottomarine, coralli, anemoni e polpi uccisi nel processo.

Infine, l’attività industriale offshore in un’area per lo più intatta comporta rumore costante e luce artificiale. Questo potrebbe disturbare il comportamento e il ciclo di vita di specie come balene, tonni e squali.

Generazione di ossigeno oscuro

Da secoli sappiamo che gran parte dell’ossigeno che respiriamo è prodotto negli oceani. Ma si presumeva sempre fosse esclusivamente il risultato della fotosintesi di grandi e piccole alghe e cianobatteri, con organismi viventi che dividono l’acqua in ossigeno usando l’energia della luce solare.

Nel 2024, una scoperta rivoluzionaria ha rivelato che parte dell’ossigeno potrebbe essere prodotta anche dal fondale marino, a profondità di 4‑5 km, lontano da qualsiasi luce solare. E sembra che i noduli metallici della Clarion‑Clipperton Zone siano responsabili di questo fenomeno.

Gli scienziati responsabili della scoperta hanno misurato le tensioni sulla superficie di ogni massa metallica – essenzialmente la forza della corrente elettrica. Hanno trovato che era quasi pari alla tensione di una tipica batteria AA.

Poiché i metalli sono noti per essere catalitici, la capacità di dividere l’acqua in ossigeno e idrogeno non è così sorprendente. È, dopotutto, esattamente il tipo di proprietà elettrochimiche che li rende così preziosi per la produzione di batterie.

“È come una batteria in una torcia. Metti una batteria, non si accende. Metti due batterie e hai abbastanza tensione per accendere la torcia. Quindi quando i noduli sono sul fondale in contatto tra loro, lavorano all’unisono – come più batterie.”
Pr. Sweetman – Associazione Scozzese per la Scienza Marina

Al momento non è chiaro quanto dell’aria respirabile della Terra sia prodotta da questa reazione di “ossigeno oscuro” dei noduli policimetallici. E anche se è piccola a scala planetaria, potrebbe essere molto importante per l’ecosistema locale o per gli oceani in generale.

Quindi l’impatto dell’estrazione dei noduli metallici sugli ecosistemi potrebbe essere molto più grande di un semplice limo disturbato, ma anche un collasso dei livelli di ossigeno.

Allo stesso tempo, l’assenza di una chiara fonte di energia per sostenere la reazione ha reso molti altri scienziati scettici sulla scoperta, con i critici più severi provenienti dagli stessi scienziati di The Metals Company, che attribuiscono gli effetti a errori di misurazione anziché a una reale reazione chimica.

Nuove spedizioni e studi indipendenti sono attualmente in corso per replicare questi risultati, usando sensori più avanzati e esperimenti di controllo per escludere errori di apparecchiature.

Regolamentazione dell’estrazione sul fondale marino

Mentre alcuni sfruttamenti di queste risorse sono ora considerati legali secondo il diritto internazionale, ciò è ancora controverso.

In pratica, l’International Seabed Authority (ISA) sta ancora sviluppando le normative corrispondenti, e il codice minerario, il regolamento ufficiale per lo sfruttamento, rimane incompleto.

Il disaccordo tra le nazioni partecipanti ha portato a uno stallo nel marzo 2026 del Consiglio dell’International Seabed Authority (ISA). Oltre 40 nazioni, tra cui Francia, Germania, Brasile e Messico, chiedono ora una pausa precauzionale o un moratorio fino a quando non si conosceranno meglio i rischi ecologici.

Come risultato della fragilità di questi ecosistemi, sono già state istituite diverse Aree di Interesse Ambientale Particolare (APEI) dove l’estrazione è proibita, situate al di fuori della concessione di esplorazione concessa.

Le conseguenze a lungo termine dell’estrazione sono ancora dibattute dagli scienziati, poiché i siti sperimentali degli anni ’70 mostrano ancora cicatrici visibili e una biodiversità inferiore dopo 40 anni.

Le normative internazionali riguardano principalmente le acque internazionali come la Clarion‑Clipperton Zone. Ma nazioni come Norvegia o le Isole Cook stanno avanzando con esplorazioni autorizzate all’interno delle loro zone economiche esclusive.

Investire nell’innovazione dell’estrazione sottomarina

The Metals Company

L’azienda è in prima linea nella spinta verso lo sfruttamento dei noduli policimetallici. Si prevede che produca alcuni metalli per la prima volta commercialmente entro la fine del 2027. Va notato che questo rende l’azienda molto veloce nel passare dal test alla produzione rispetto alle miniere tradizionali che richiedono più di 10 anni di costruzione di infrastrutture dopo i permessi.

Ma rispettare questa scadenza richiederà l’ottenimento di un permesso commerciale, ancora incerto. Per quanto riguarda i rischi ambientali, l’azienda ha argomenti molto solidi.

Ad esempio, sottolinea che l’eccesso di CO₂ nell’atmosfera sta causando l’acidificazione degli oceani, che colpisce tutti gli oceani ovunque, e potrebbe provocare danni catastrofici all’ecosistema e al clima della Terra. In confronto, un danno localizzato a un ecosistema povero di vita nella Clarion‑Clipperton Zone sembra poco rilevante.

Allo stesso modo, il potenziale danno causato dallo sfruttamento di questa risorsa potrebbe essere minore rispetto alla deforestazione e all’inquinamento associati all’estrazione tradizionale.

Tuttavia, ci sono rischi significativi, soprattutto se il “dark oxygen” è reale, e ciò potrebbe ritardare gravemente i progressi dell’azienda.

Parallelamente, l’azienda è anche stata contattata dal Giappone per aiutare a sviluppare la propria risorsa di noduli policimetallici, dimostrando che l’expertise sviluppata nell’Oceano Pacifico orientale potrebbe essere preziosa altrove.

Se funzionerà senza troppi ritardi, The Metals Company potrebbe diventare una grande azienda che fornisce il metallo giusto per la rapida espansione della produzione di batterie. Ma se la regolamentazione rimarrà bloccata o peggiorerà, il permesso di esplorazione potrebbe diventare praticamente inutile, un chiaro rischio di cui gli azionisti della società devono essere consapevoli.

Nel complesso, la risorsa straordinariamente ricca, ma anche la regolamentazione ambientale incerta e complessa associata all’estrazione sottomarina, rende l’azione un investimento ad alto rischio e alto rendimento nella catena di fornitura dei minerali critici.

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