金属投資

NORI-D 深海採鉱プロジェクト:バッテリーメタルの抽出準備完了

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産業文明は、金属に対して、その入手可能性と採掘コストによってのみ制限されるほぼ無限の欲求を持っています。これは特に、EV、航空宇宙、半導体などのハイテク用途で最近重要になった金属に当てはまります。

そのため、金属生産への投資は投資家にとって有益であり得ます。例えば、タングステンプラチナロジウムリチウムチタンに関する多くの投資レポートで取り上げた通りです。

現在、ほとんどの採掘事業は、使用される規模と技術は進化してきましたが、今世紀からあまり変わらない方法で行われてきました。つまり、十分に大きく豊かな金属鉱床が見つかるまで山や土地を掘り、トンネルや巨大な露天掘りで金属を含む鉱石を採掘し、それらを精製して純金属にするという方法です。

しかし、この方法では、地球の表面の70%を占める海や大洋に覆われた水域が、採掘の可能性から除外されています。

ポリメタリック・ノジュール(多金属団塊)は、様々な金属が非常に豊富な金属リッチな小球体で、海に溶解した金属の沈殿によって海底で形成されます。これまで、この資源は知られていましたが、商業的に採算が取れる開発の手の届かないものでした。

これが変わるかどうか、深海採鉱プロジェクト「NORI-D」によってまもなく明らかになるでしょう。このプロジェクトはThe Metals Companyによって開発されており、ポリメタリック・ノジュールを収集する初の商業規模の試みです。

深海採鉱とは?

バッテリーメタルに対する世界的な需要の高まり

エネルギー転換と電化に関連する多くの用途、例えばEV、バッテリー、急速充電器、太陽光パネル、風力タービン、強化された送電網などは、大量の銅、コバルト、ニッケル、マンガン、その他の金属を必要とします。

これらの金属を十分に調達する問題は、ロボティクス、センサー、航空宇宙、高度製造、半導体などの分野からの需要が同時に増加していることで、さらに複雑になっています。

出典: IEA

例えば、75 kWhのバッテリーパックとNMC(ニッケル-マンガン-コバルト)化学組成を持つ電気自動車は、56 kgのニッケル、7 kgのマンガン、7 kgのコバルトに加え、電気配線用に85 kgの銅を必要とします。

そして、陸上での新たな大規模鉱床の発見は停滞しており、世界の最大級の鉱山のほとんどは何年も、あるいは何十年も前に開かれ、それ以来、同じ規模の新たな鉱床は発見されていません。

最後に、これらの鉱物の採掘は、しばしば環境被害(水質汚染、森林破壊)やコンゴのコバルトのように現地労働力の搾取に関する難しい倫理的疑問を伴います。

重要なのは、エネルギー転換を加速させるために今日十分な量を生産することです。化石燃料とは異なり、これらの金属は理論上、無限にリサイクル可能です。そのため、The Metals Companyは、EVとバッテリー生産を3〜4十年続けた後、リサイクルだけで需要を満たすのに十分なコバルト、ニッケル、銅、マンガンがシステム内に存在するはずだと推定しています。

その時点で、The Metals Companyは採鉱から完全にリサイクルと金属の再配備に移行するでしょう。

深海鉱物抽出の利点と可能性

19世紀後半に探査船によって発見されて以来、海底には主にマンガンでできた球体が含まれていることが知られていました。正確な組成は、主にマンガン(最大30%)と鉄からなるかさ体積ですが、ニッケル、銅、コバルト、リチウム、希土類元素も豊富に含まれています。

これにより、ポリメタリック・ノジュールは、私たちが最も不足し、緊急に必要としているまさにその金属が豊富に含まれており、グリーン転換にとってほぼ完璧な資源となっています。

それらは非常にゆっくりと形成され、海水や堆積物間隙水から溶解した金属酸化物が、サメの歯、火山灰、魚の骨などの核の周りにゆっくりと蓄積・堆積した結果です。

しかし、この科学的発見は、深海海底の探査と理解を可能にし、商業的開発を遠いながらも現実的な未来として見据える潜水艦技術の進歩があった現代まで、ほとんど関心を引くものではありませんでした。

1970年代に、国際コンソーシアムが太平洋のクラリオン・クリッパートン海域(CCZ)の水深5000mでノジュールの収穫試験を行いました

この実験は技術的に可能であることを証明しましたが、高い運営コスト、比較的未熟な技術、当時主要な関心金属であったニッケルの価格下落により、商業開発への関心は抑制されました。

もちろん、現在バッテリーで需要の高いマンガンとコバルトへの関心、そして一般的な天然資源の価格上昇は、今日の事業の経済性を根本的に変える可能性があります。そして、海底技術も1970年代以降大きく進歩しています。

そのため、NORI-Dプロジェクトは今、注目を集めています。

NORI-Dプロジェクトの内部:The Metals Companyの戦略

クラリオン・クリッパートン海域(CCZ)の採鉱

2011年、海底活動を規制する国際機関である国際海底機構(ISA)は、クラリオン・クリッパートン海域(CCZ)でのポリメタリック・ノジュール探査契約をThe Metals Companyの子会社であるNORI / Nauru Ocean Resourcesに付与しました。

この許可区域は、世界最大の未開発ニッケル鉱床として第1位にランク付けされており、品位(金属濃度)も最高水準の一つです。

クラリオン・クリッパートン海域は、中央太平洋に広がる広大な深海平原で、約450万から600万平方キロメートル(170万から230万平方マイル)、つまりアメリカ大陸本土とほぼ同じ幅に及び、メキシコ西海岸と中央アメリカ沖に位置しています。

これは主に「泥の平原」で、海底山脈(海山)、海嶺、海溝が点在しています。深海のCCZは安定した環境で食物が少なく、海洋の中で最も生産性の低い地域の一つであり、惑星の生態系の中で最もバイオマスレベルが低い場所の一つです。

この地域には最大210億トンのポリメタリック・ノジュールが含まれていると推定されています。

NORI-Dポリメタリック・ノジュールの組成

探査契約の付与以来、同社は利用可能な資源を評価するために22回の海洋調査キャンペーンを実施しました。ノジュールの推定資源量は驚異的な8億6600万トンと推定され、ノジュールの存在密度は15.6 kg / 平方メートル(3.2ポンド / 平方フィート)と非常に濃縮されています。

出典: GCaptain

それらは、29.5%のマンガン、2.3%のニッケル、1.1%の銅、0.2%のコバルトで構成されています。

この評価期間中、同社はまた、生物多様性、深海食物連鎖、生態系機能、地球化学、栄養循環に関するものを含む、幅広い気象・海洋学的測定とデータを収集しました。

2025年6月、同社は採掘契約を申請しました。このプロジェクトの後援国は、南太平洋に位置する島国ナウルです。この島は歴史的に、リン酸塩資源の劣化とその後枯渇による環境悪化に苦しんでおり、「将来の採掘活動が責任を持って行われることを確保することに専念しています」。

NORI-Dプロジェクトのような金属ノジュールのユニークな利点は、陸上の金属鉱石とは異なり、海底ノジュールには有毒レベルの重金属元素が含まれていないことです。そのため、ノジュールから金属を生産することは、ノジュール質量のほぼ100%を利用する可能性を秘めています。

これにより、同社は尾鉱を生成せず、固体廃棄物流をほとんど残さない冶金フローシートを設計することができます。これは、従来の採鉱技術では文字通り不可能なことです。

さらに、ノジュールは非常に濃縮されているため、道路インフラや掘削を必要とせず、文字通り海底から拾い上げられるのを待っている状態です。平均して、陸上鉱山からの鉱石と比較して、CO2換算排出量が90%少なくなると予想されています。

深海採鉱はどのように行われるのか?

The Metals Companyの海底金属資源開発計画は、幅15mの海底採集機を2台展開することです。それらは海水ノズルを使用して、ノジュールへのアクセスの容易さを活用し、海底からノジュールを最小限の攪乱で持ち上げます。

この技術は爆薬、その他の岩石抽出、またはインフラ(尾鉱ダム、道路など)の建設を必要としないため、ポリメタリック・ノジュールの採鉱は多くの点で従来の採鉱よりも技術的に単純です。

しかし、海洋条件に適応した独自の機械が必要です:

  • 自律型水中ビークル(AUV)を海底採集機として。
  • 「ライザー」、収集したノジュールを数キロメートルの深度を補償して上の船に持ち上げるシステム。
  • 泥とノジュールのスラリーを受け取り、それらを分離する生産支援船(PSV)。
    • 部分的に乾燥したノジュールは回収され、スラリーは「有光層」、つまりほとんどの海洋生物が生息する水の表層より下の海に戻されます。

影響を軽減するために、The Metals Companyの採集機は、攪乱された堆積物の90%を数百メートル後方に残す予備分離ステップを既に行います。

一旦収集され船内に積み上げられると、金属ノジュールは回転キルン-電気炉で処理され、ノジュールはニッケル-銅-コバルト合金やマンガンケイ酸塩などの中間製品に変換されます。

これらはその後、湿式冶金法を用いてさらに精製され、銅カソード、ニッケルおよびコバルト硫酸塩、さらに肥料級の硫酸アンモニウムになります。

長期的には、同社は米国内に2つの専用精製施設を建設し、年間最大1200万トン(mmtpa)の湿潤ノジュールを処理し、中間体を高純度のニッケル・コバルト硫酸塩と銅カソードにアップグレードすることを構想しています。

AIを活用した生態系モニタリング

インテリジェントシステムはAUVに限定されません。同社はまた、「適応的管理システム」を使用します。これは、海洋ハードウェアとクラウドベースの人工知能を組み合わせたもので、深海環境の仮想レプリカを作成するように設計されています。

このようにして、操業中に規制当局や様々な利害関係者に目と耳を与え、操業を可能な限り透明にします。

リスクと論争

環境影響と生態系リスク

天然資源開発プロジェクトにしばしば見られるように、深海ノジュールの採鉱という考えには反対者や論争がないわけではありません。

主な危険は、これまで科学者によってほとんど研究・記録されてこなかった、理解が不十分で脆弱な生態系を攪乱または破壊することです。この地域で最近収集された種の90%以上は、以前は未知のものでした。

「深海ノジュールフィールドの露天掘りが、私たちがほとんど理解していない生態系を破壊することは、すでに圧倒的な証拠がある。」
マレー・ロバーツ教授 – エディンバラ

Jonathanは元バイオケミストの研究者で、遺伝子分析と臨床試験に従事していました。現在は、株式アナリストおよびファイナンスライターとして、革新、市場サイクル、地政学に焦点を当てた出版物 'The Eurasian Century" に貢献しています。