פרויקט כרייה עמוקה של NORI-D: מוכן להפקת מתכות סוללות

לציוויליזציה התעשייתית יש צמא כמעט בלתי מוגבל למתכות, המוגבל רק על ידי זמינותן ועלות הפקתן. זה נכון במיוחד לגבי מתכות שהפכו לאחרונה לחשובות עבור יישומים מתקדמים כמו רכבים חשמליים, תעופה וחלל, מוליכים למחצה וכו'.

ככזה, השקעה בייצור מתכות יכולה להיות רווחית עבור משקיעים, כפי שסקרנו בדוחות השקעה רבים בנושא, למשל, וולפרם, פלטינה, רודיום, נחושת, לִיתִיוּם, או טיטן.

נכון לעכשיו, רוב פעולות הכרייה נמשכו באופן שלא השתנה הרבה מאז המאה, אם כי קנה המידה והטכנולוגיות בהן נעשה שימוש התפתחו: קידוח הר או אדמה עד למציאת מרבץ מתכתי גדול ועשיר מספיק, והפקת עפרות המכילות מתכת במנהרות או בבור פתוח ענק, כדי לזקק אותן למתכת טהורה.

אבל שיטה זו משמיטה כרייה אפשרית של 70% מפני כדור הארץ, המכוסה במים על ידי ימים ואוקיינוסים.

גושים רב-מתכתיים הם כדורים קטנים עשירים במתכות, עשירים מאוד במתכות שונות, הנוצרים בתחתית האוקיינוסים כתוצאה משקעים של מתכות המומסות באוקיינוסים. עד כה, משאב זה היה ידוע אך גם מחוץ להישג ידם של ניצול מסחרי בר-קיימא.

בקרוב נראה אם ​​זה יכול להשתנות, הודות לכרייה במעמקי הים פרויקט "NORI-D"הפרויקט פותח על ידי חברת המתכות, הניסיון הראשון בקנה מידה מסחרי לאסוף גושים רב-מתכתיים.

מהי כרייה בים עמוק?

ביקוש עולמי עולה למתכות סוללות

יישומים רבים הקשורים למעבר האנרגיה ולחשמול, כמו רכבים חשמליים, סוללות, מטענים מהירים, פאנלים סולאריים, טורבינות רוח ורשתות חשמל משודרגות, יזדקקו להרבה נחושת, קובלט, ניקל, מנגן ומתכות אחרות.

בעיית אספקת מספיק מתכות אלו מחמירה עקב ביקוש גובר במקביל מצד מגזרים כמו רובוטיקה, חיישנים, תעופה וחלל, ייצור מתקדם, מוליכים למחצה וכו'.

מקור: IEA

לדוגמה, רכב חשמלי עם חבילת סוללות של 75 קוט"ש וכימיה של NMC (ניקל-מנגן-קובלט) זקוק ל-56 ק"ג ניקל, 7 ק"ג מנגן ו-7 ק"ג קובלט, בתוספת 85 ק"ג נחושת לחיווט חשמלי.

וגילוי מרבצים גדולים חדשים על קרקע יבשה נתקע, כאשר רוב המכרות הגדולים בעולם נפתחו לפני שנים או עשורים, ומאז לא התגלו מרבצים חדשים באותו קנה מידה.

לבסוף, ניצול המינרלים הללו כרוך לעתים קרובות בשאלות אתיות קשות בנוגע לנזקים סביבתיים (מים מזוהמים, כריתת יערות) או ניצול כוח העבודה המקומי, כמו במקרה של קובלט מקונגו.

החלק החשוב הוא לייצר מספיק כיום כדי להאיץ את המעבר האנרגטי. בניגוד לדלקים מאובנים, מתכות אלו ניתנות, תיאורטית, למחזור אינסופי. לכן, חברת המתכות מעריכה שלאחר שלושה עד ארבעה עשורים של ייצור רכבים חשמליים וסוללות, אמורים להיות מספיק קובלט, ניקל, נחושת ומנגן במערכת כדי לענות על הביקוש באמצעות מיחזור בלבד.

בשלב זה, חברת המתכות תעבור לחלוטין למיחזור ולפריסה מחדש של מתכת במקום כרייה.

יתרונות ופוטנציאל של הפקת מינרלים במעמקי הים

מאחר שהתגלו על ידי ספינת חקירה בסוף המאה ה-19, ידוע כי קרקעית הים מכילה כדורים העשויים בעיקר ממנגן. ההרכב המדויק הוא נפח גדול העשוי בעיקר ממנגן (עד 30%) וברזל, אך מועשר גם בניקל, נחושת, קובלט, ליתיום ויסודות אדמה נדירים.

זה הופך את הגוש הפולי-מתכתי למשאב כמעט מושלם למעבר הירוק, עם שפע של בדיוק המתכות שחסרות לנו ביותר וזקוקות לנו בדחיפות.

הם נוצרים לאט מאוד, כתוצאה מהצטברות ושקיעה איטיים של תחמוצות מתכת מומסות ממי ים או ממי נקבוביות משקעים, המצטברים סביב גרעין כמו שן כריש, אפר וולקני, עצם דג וכו'.

עם זאת, תגלית מדעית זו לא הייתה בעלת עניין רב עד לעידן המודרני, שבו התקדמות בטכנולוגיית הצוללות אפשרה חקר והבנה של קרקעית הים העמוק, כאשר ניצול מסחרי היה עתיד רחוק אך מציאותי.

ב1970s, קונסורציום בינלאומי שנבדק קציר גושים בעומק של 5000 מטר באזור קלריון-קליפרטון (CCZ) באוקיינוס ​​השקט.

הניסוי הוכיח שזה אפשרי טכנית, אך עלויות תפעול גבוהות, טכנולוגיה יחסית לא בשלה וירידת מחיר הניקל (המתכת העיקרית שעניינה אותה באותה תקופה) דיכאו את העניין בכל פיתוח מסחרי.

כמובן, העניין במנגן וקובלט, שכיום מבוקשים מאוד בסוללות, ומחירים גבוהים יותר של משאבי טבע באופן כללי, יכולים לשנות באופן קיצוני את הכלכלה של הפעילות כיום. וגם טכנולוגיות תת-ימיות עשו התקדמות רבה מאז שנות ה-1970.

זו הסיבה שפרויקט NORI-D מחפש כעת

בתוך פרויקט NORI-D: האסטרטגיה של חברת המתכות

כריית אזור קלריון-קליפרטון (CCZ)

ב 2011, רשות קרקעית הים הבינלאומית (ISA), גוף בינלאומי המווסת פעילות תת-ימית, העניק חוזה לחיפוש גושים רב-מתכתיים באזור קלריון קליפרטון (CCZ) ל-NORI / Nauru Ocean Resources, חברת בת של חברת המתכות.

אזור רישיון זה מדורג כ מרבץ הניקל הלא מפותח הגדול ביותר בעולם מספר 1 כמו גם אחד מהדרגות הגבוהות ביותר (ריכוז מתכת).

אזור קלריון קליפרטון הוא מישור תהום עצום באוקיינוס ​​השקט המרכזי המשתרע על פני כ-4.5 עד 6 מיליון קמ"ר (1.7 עד 2.3 מיליון מיילים רבועים), או בערך באותו רוחב כמו ארצות הברית היבשתית, הממוקם מול החוף המערבי של מקסיקו ומרכז אמריקה.

מקור: חברת המתכות

זהו בעיקר "מישור בוצי" המנוקד בהרים תת-ימיים (הרי ים), רכסים ותעלות. אזור ה-CCZ התהומי הוא סביבה יציבה עם מעט מזון, ואחד האזורים הכי פחות פרודוקטיביים באוקיינוס, עם אחת מרמות הביומסה הנמוכות ביותר מכל מערכת אקולוגית פלנטרית.

ההערכה היא שהאזור מכיל עד 21 מיליארד טונות של גושים רב-מתכתיים.

הרכב של גושים פולימטליים NORI-D

מאז חתימת חוזה החיפושים, החברה ביצעה 22 קמפיינים של מחקר ימי כדי להעריך את המשאבים הזמינים. המשאב המשוער של נודולים מוערך בכ-866 מיליון טון, עם נוכחות מרוכזת מאוד של נודולים של 15.6 ק"ג/מטר רבוע (3.2 פאונד/רגל רבוע).

מקור: קפטן ג'י

הם מורכבים מ-29.5% מנגן, 2.3% ניקל, 1.1% נחושת ו-0.2% קובלט.

במהלך הערכה זו, החברה אספה גם מגוון רחב של מדידות ונתונים מטאורולוגיים ואוקיינוגרפיים, כולל על מגוון ביולוגי, שרשראות מזון בים העמוק, תפקוד המערכת האקולוגית, גיאוכימיה ומחזורי חומרים מזינים.

ביוני 2025 הגישה החברה בקשה לחוזה ניצול. המדינה המממנת את הפרויקט היא נאורו, מדינת אי הממוקמת בדרום האוקיינוס ​​השקט. האי סבל היסטורית מפגיעה סביבתית כתוצאה מהידלדלות ולאחר מכן מדלדול משאבי הפוספט שלו, והוא "מחויב להבטיח שפעילויות כרייה עתידיות יבוצעו באחריות".

מקור: קורא העיתונות של MIT

יתרון ייחודי לגושים מתכתיים כמו אלה של פרויקט NORI-D הוא שבניגוד לעפרות יבשתיות מתכתיות, גושים ים אינם מכילים רמות רעילות של יסודות כבדים. לכן, לייצור מתכות מגושים יש פוטנציאל לנצל כמעט 100% ממסת הגושים.

זה יכול לאפשר לחברה לתכנן תוכנית זרימה מתכתית שאינה מייצרת פסולת וכמעט ואינה משאירה אחריה זרמי פסולת מוצקה, דבר שהוא פשוט בלתי אפשרי בטכניקות כרייה מסורתיות.

בנוסף, מכיוון שהגושים כה מרוכזים, הם אינם דורשים תשתית כבישים או חפירה, ומחכים פשוטו כמשמעו להיאסף מקרקעית הים; הציפייה היא שבממוצע, פליטות CO2 נמוכות ב-90% בהשוואה לעפרות ממכרות יבשתיים.

כיצד מתבצעת כרייה בים עמוק?

התוכנית של חברת המתכות לניצול משאבי המתכת בקרקעית הים היא לפרוס שני אספני מי ים ברוחב 15 מטר. הם ישתמשו בנחיריים לאיסוף מי ים כדי להרים גושים מקרקעית הים עם הפרעה מינימלית, תוך ניצול קלות הגישה לגושים.

מקור: חברת המתכות

מכיוון שהטכניקה אינה דורשת חומרי נפץ, הפקת סלעים אחרים או בניית תשתיות כלשהן (סכרי זנב, כבישים וכו'), כריית גושים רב-מתכתיים פשוטה יותר מבחינה טכנית במובנים רבים מכרייה מסורתית.

עם זאת, זה דורש מכונות ייחודיות המותאמות לתנאי האוקיינוס:

• כלי רכב תת-ימיים אוטונומיים (AUV) כאספני קרקעית ים.
• "רייזרים", מערכת המסוגלת להרים את הגושים שנאספו לסירה שמעליה, עם עומקים של כמה קילומטרים כדי לפצות עליהם.
• כלי תמיכה בייצור (PSV) המקבל את תרחיף הבוץ והגושים ומפריד ביניהם.
  • הגושים המיובשים חלקית נאספים, והתרחיף מוחזר לים מתחת ל"אזור הפוטו", שכבת המים העליונה שבה חיים רוב חיי הים.

מקור: חברת המתכות

כדי להפחית את ההשפעה, אוספי חברת המתכות כבר יבצעו שלב הפרדה מקדים שאמור להשאיר כמה מאות מטרים מאחורי 90% מהמשקעים שהופרעו.

לאחר איסוף וערימה באונייה, הגושים המתכתיים יעובדו בכבשן סיבובי-חשמלי כדי להמיר את הגושים למוצרי ביניים, כולל סגסוגת ניקל-נחושת-קובלט וסיליקט מנגן.

בהמשך זה יעודן עוד יותר באמצעות שיטות הידרומטלורגיות לקתודה של נחושת, סולפטים של ניקל וקובלט, בתוספת אמוניום סולפט בדרגת דשן.

בטווח הארוך, החברה צופה בניית שני מתקני זיקוק ייעודיים בארה"ב, שיטפלו בעד 12 מיליון טון בשנה (mmtpa) של גושים רטובים וישדרגו חומרי ביניים לסולפטים של ניקל וקובלט בעלי טוהר גבוה וקתודה של נחושת.

ניטור מערכות אקולוגיות המופעלות על ידי בינה מלאכותית

מערכת חכמה לא תוגבל לרכבי AUV. החברה תשתמש גם ב"מערכת ניהול אדפטיבית" שלה. זהו שילוב של חומרה ימית ובינה מלאכותית מבוססת ענן שנועדה ליצור העתק וירטואלי של סביבת העומק של הים.

בדרך זו, הדבר ייתן עיניים ואוזניים לרגולטור ולבעלי עניין שונים במהלך הפעילות, ויהפוך את הפעילות לשקופה ככל האפשר.

סיכונים ומחלוקות

השפעה סביבתית וסיכוני מערכת אקולוגית

כפי שקורה לעתים קרובות בכל פרויקט לניצול משאבי טבע, הרעיון של כריית גושים במעמקי הים אינו חף מתנגדים ומחלוקות.

הסכנה העיקרית היא להפריע או להרוס מערכות אקולוגיות שבריריות ובלתי מובנות, שכמעט ולא נחקרו או תועדו על ידי מדענים עד כה. יותר מ-90% מהמינים שנאספו לאחרונה באזור היו לא ידועים בעבר.

"כבר עכשיו ישנן ראיות חותכות לכך שכריית פסים בשדות גושים עמוקים תהרוס מערכות אקולוגיות שאנחנו בקושי מבינים."

פרופ' מארי רוברטס - Mביולוג ימי at אוניברסיטת אדינבורו

אחד הסיכונים הגדולים ביותר הוא ענני משקעים, הן בשלב האיסוף והן משליכת התרחיף השיורי על ידי כלי התמיכה בייצור. זרימה מסיבית ולא טבעית זו של בוץ, חול ומשקעים לים עלולה ליצור ענן סחף עצום שיכול לנוע מאות קילומטרים, ולחנוק את החיים הימיים או לסתום את המסננים של אורגניזמים במעמקי הים.

בעוד שתומכי כרייה בים עמוק טוענים כי סיכון זה מוגבל מאוד, אין לנו באמת דרך לדעת, שכן הפרעות כאלה מעולם לא נצפו בחיים האמיתיים, וימים עמוקים הם אחת הסביבות המובנות ביותר על פני כדור הארץ שלנו.

בנוסף, קרקעית הים העשירה בגושים היא יחסית נמוכה בצפיפות אורגניזמים, אך גם לא חסרת חיים. לכן סביר להניח שענן הסחף וגירוד קרקעית הים יהרסו לחלוטין את בתי הגידול הללו, כאשר אורגניזמים כמו ספוגים עמוקים, אלמוגים, כלניות ותמנונים יהרגו בתהליך.

לבסוף, הפעילות התעשייתית הימית באזור שנותר ברובו ללא שינוי גוררת רעש מתמיד ותאורה מלאכותית. דבר זה עלול להפריע להתנהגות ולמחזור החיים של מינים כמו לווייתנים, טונה וכרישים.

שבירת יצירת חמצן אפל

במשך דורות ידענו שחלק ניכר מהחמצן שאנו נושמים מיוצר באוקיינוסים. אך תמיד הניחו שהוא תוצאה בלעדית של פוטוסינתזה על ידי אצות וציאנובקטריות גדולות וקטנות, כאשר אורגניזמים חיים מפרקים מים לחמצן באמצעות אנרגיית אור השמש.

אבל בשנת 2024, תגלית פורצת דרך חשפה כי ייתכן שחלק מהחמצן מיוצר גם על ידי קרקעית הים, בעומק של 4-5 ק"מ מתחת למים, הרחק מאור שמש. ונראה כי גושים מתכתיים של אזור קלריון-קליפרטון אחראים לתופעה זו.

המדענים האחראים לגילוי מדדו את המתחים על פני השטח של כל גוש מתכתי - למעשה עוצמת הזרם החשמלי. הם מצאו שהוא כמעט שווה למתח בסוללה טיפוסית בגודל AA.

ככאלה, מתכות ידועות כקטליטיות, היכולת לפרק מים לחמצן ומימן אולי אינה מפתיעה כל כך. הרי דווקא סוג התכונות האלקטרוכימיות שלהן הוא שהופך אותן לכל כך יקרות ערך לייצור סוללות.

"זה כמו סוללה בפנס. אתה מכניס סוללה אחת, היא לא נדלקת. אתה מכניס שתיים ויש לך מספיק מתח כדי להדליק את הפנס. אז כשהגושים יושבים על קרקעית הים במגע אחד עם השני, הם פועלים יחד - כמו מספר סוללות."

Pr. סוויטמן - האגודה הסקוטית למדעי הים

נכון לעכשיו, לא ברור כמה מהאוויר הנושם של כדור הארץ מיוצר על ידי תגובת "חמצן אפל" זו מהגושים הפולי-מתכתיים. וגם אם זה קטן בקנה מידה פלנטרי, זה יכול להיות חשוב מאוד עבור המערכת האקולוגית המקומית או האוקיינוסים בכללותם.

אז ההשפעה של כריית הגושים המתכתיים על מערכות אקולוגיות יכולה להיות גדולה בהרבה מסתם סחף מופרע, אבל פוטנציאלית גם קריסה ברמות החמצן.

במקביל, היעדר מקור אנרגיה ברור לקיום התגובה גרם למדענים רבים אחרים להטיל ספק בתגלית, כאשר המבקרים החריפים ביותר הגיעו מצד מדענים מחברת המתכות עצמה, שהאשימו שגיאות מדידה במקום תגובה כימית אמיתית.

משלחות חדשות ומחקרים עצמאיים נמצאים כעת בעיצומם כדי לשכפל תוצאות אלו, באמצעות חיישנים מתקדמים יותר וניסויי בקרה כדי לשלול שגיאות בציוד.

רגולציה על כריית קרקעית הים

בעוד שחלק מהניצול של משאבים אלה נחשב כיום לחוקי על פי המשפט הבינלאומי, הדבר עדיין שנוי במחלוקת.

בפועל, רשות קרקעית הים הבינלאומית (ISA) עדיין מפתחת את התקנות המתאימות, וקוד הכרייה, ספר החוקים הרשמי לניצול, נותר בלתי גמור.

חילוקי דעות בין המדינות המשתתפות הוביל לקיפאון ב במרץ 2026 מועצת הרשות הבינלאומית לקרקעית הים (ISA)יותר מ-40 מדינות, כולל צרפת, גרמניה, ברזיל ומקסיקו, קוראות כעת להפסקה או מורטוריום כאמצעי זהירות עד שייוודעו פרטים נוספים על הסיכונים האקולוגיים.

כתוצאה משבריריותן של מערכות אקולוגיות אלו, כבר הוקמו מספר אזורים בעלי עניין סביבתי מיוחד (APEI) שבהם כרייה אסורה, מחוץ לזיכיון החיפוש שהוענק.

ההשלכות ארוכות הטווח של הכרייה עדיין נתונות לוויכוח על ידי מדענים, שכן אתרי ניסויים משנות ה-1970 עדיין מראים צלקות גלויות ומגוון ביולוגי נמוך יותר למעלה מ-40 שנה מאוחר יותר.

תקנות בינלאומיות נוגעות בעיקר למים בינלאומיים כמו אזור קלריון-קליפרטון. אבל מדינות כמו נורבגיה או איי קוק מתקדמים עם חקירות מורשות בתוך האזורים הכלכליים הבלעדיים שלהם.

השקעה בחדשנות בכרייה בים עמוק

חברת המתכות

החברה הייתה בחזית הקידום לניצול גושים רב-מתכתיים. זה צפוי לייצר כמה מתכות בפעם הראשונה מבחינה מסחרית עד סוף 2027. יש לציין כי הדבר מאפשר לחברה לעבור במהירות משלב הניסוי לייצור בהשוואה למכרות מסורתיים הדורשים בניית תשתית של למעלה מ-10 שנים לאחר קבלת היתר.

אבל עמידה במועד האחרון הזה תדרוש קבלת היתר מסחרי, דבר שעדיין אינו ודאי. בנוגע לסיכונים סביבתיים, לחברה יש כמה טיעונים טובים מאוד.

לדוגמה, הוא מציין כי עודף CO2 באטמוספירה גורם לחמצון האוקיינוסים, ומשפיע על כל האוקיינוסים בכל מקום, דבר שעלול לגרום נזק קטסטרופלי למערכת האקולוגית ולאקלים של כדור הארץ. לשם השוואה, נזק מקומי למערכת אקולוגית ענייה בחיים באזור קלריון-קליפרטון נשמע מעט לא רלוונטי.

באותו אופן, הנזק הפוטנציאלי שנגרם בעת ניצול משאב זה עשוי להיות זניח בהשוואה לכריתת יערות ולזיהום הקשורים לכרייה מסורתית.

ובכל זאת, ישנם סיכונים משמעותיים, במיוחד אם "חמצן אפל" הוא דבר אמיתי, וזה עלול לעכב את התקדמות החברה באופן חמור.

במקביל, החברה גם מתבקשת על ידי יפן לסייע בפיתוח משאב גושים פולי-מתכתי משלה, מה שמראה שהמומחיות שפותחה במזרח האוקיינוס ​​השקט יכולה להיות בעלת ערך במקומות אחרים.

אם זה יעבוד ללא עיכובים רבים, חברת המתכות עשויה להפוך לחברה גדולה המספקת בדיוק את המתכת הנכונה להרחבה מהירה של ייצור סוללות. אבל אם הרגולציה תישאר תקועה או תשתנה לרעה, היתר החיפוש עלול גם הוא להפוך לחסר ערך למעשה, סיכון ברור שבעלי מניות פוטנציאליים בחברה צריכים להיות מודעים לו.

בסך הכל, המשאבים העשירים במיוחד, אך גם הרגולציה הסביבתית המורכבת והאי-ודאית הקשורה לכרייה בים עמוק, הופכים את המניה לשחקן בעל סיכון גבוה ותשואה גבוהה בשרשרת האספקה ​​​​הקריטית של מינרלים.

חדשות והתפתחויות אחרונות במניות חברת המתכות (TMC)