Projeto de Mineração em Mar Profundo NORI-D: Pronto para Extrair Metais para Baterias

A civilização industrial tem uma fome quase ilimitada por metais, limitada apenas pela sua disponibilidade e pelo custo de extração. Isso tem sido especialmente verdadeiro para metais que recentemente se tornaram importantes para aplicações de alta tecnologia, como VEs, aeroespacial, semicondutores, etc.

Como tal, investir na produção de metais pode ser lucrativo para os investidores, como abordamos em muitos relatórios de investimento sobre, por exemplo, tungstênio, platina, ródio, cobre, lítio, ou titânio.

Por enquanto, a maioria das operações de mineração tem ocorrido de uma forma que não mudou muito desde o século, embora a escala e as tecnologias utilizadas tenham evoluído: perfure alguma montanha ou terra até encontrar um depósito metálico grande e rico o suficiente, e extraia os minérios contendo metal em túneis ou em uma gigantesca mina a céu aberto, para então refiná-los em metal puro.

Mas este método deixa de fora da mineração possível 70% da superfície da Terra, que é coberta por água de mares e oceanos.

Nódulos polimetálicos são pequenas esferas ricas em metais, muito ricas em vários metais, formando-se no fundo dos oceanos a partir da precipitação de metais dissolvidos nos oceanos. Até agora, este recurso era conhecido, mas também fora do alcance de uma exploração comercialmente viável.

Em breve veremos se isso pode mudar, graças ao projeto de mineração em mar profundo “NORI-D”. O projeto é desenvolvido pela The Metals Company, a primeira tentativa em escala comercial de coletar nódulos polimetálicos.

O que é Mineração em Mar Profundo?

Aumento da Demanda Global por Metais para Baterias

Muitas aplicações relacionadas à transição energética e eletrificação, como VEs, baterias, carregadores rápidos, painéis solares, turbinas eólicas e redes elétricas modernizadas, precisarão de muito cobre, cobalto, níquel, manganês e outros metais.

O problema de obter metais suficientes é agravado por uma demanda paralela crescente de setores como robótica, sensores, aeroespacial, manufatura avançada, semicondutores, etc.

Fonte: IEA

Por exemplo, um veículo elétrico com um pacote de baterias de 75 kWh e química NMC (níquel-manganês-cobalto) precisa de 56 kg de níquel, 7 kg de manganês e 7 kg de cobalto, além de 85 kg de cobre para fiação elétrica.

E a descoberta de novos grandes depósitos em terra firme tem estagnado, com a maioria das maiores minas do mundo abertas há anos ou décadas, e nenhum novo depósito da mesma escala descoberto desde então.

Por fim, a exploração desses minerais muitas vezes vem com questões éticas difíceis sobre danos ambientais (água poluída, desmatamento) ou a exploração da força de trabalho local, como com o cobalto do Congo.

A parte importante é produzir o suficiente hoje para acelerar a transição energética. Ao contrário dos combustíveis fósseis, esses metais podem, em teoria, ser reciclados infinitamente. Portanto, a The Metals Company estima que, após três a quatro décadas de produção de VEs e baterias, deverá haver cobalto, níquel, cobre e manganês suficientes no sistema para atender à demanda apenas por reciclagem.

Nesse ponto, a The Metals Company fará a transição inteiramente para a reciclagem e reutilização de metal, em vez de mineração.

Benefícios e Potencial da Extração Mineral em Mar Profundo

Desde que foram descobertos por um navio exploratório no final do século XIX, sabe-se que o fundo do mar contém esferas feitas principalmente de manganês. A composição exata é um volume composto principalmente de manganês (até 30%) e ferro, mas também enriquecido com níquel, cobre, cobalto, lítio e elementos de terras raras.

Isso torna o nódulo polimetálico um recurso quase perfeito para a transição verde, com uma abundância exatamente dos metais que mais estamos em falta e precisamos urgentemente.

Eles são formados muito lentamente, sendo o resultado da lenta acumulação e deposição de óxidos metálicos dissolvidos da água do mar ou da água dos poros do sedimento, acumulando-se em torno de um núcleo como um dente de tubarão, cinza vulcânica, osso de peixe, etc.

Esta descoberta científica, no entanto, foi de pouco interesse até a era moderna, onde o progresso na tecnologia submarina tornou possível a exploração e compreensão do fundo do mar profundo, com uma visão de exploração comercial como um futuro distante, mas realista.

Na década de 1970, um consórcio internacional testou a colheita de nódulos a uma profundidade de 5000 m na Zona Clarion-Clipperton (CCZ) no Oceano Pacífico.

O experimento provou que era tecnicamente possível, mas os altos custos operacionais, uma tecnologia relativamente imatura e uma queda no preço do níquel (o principal metal de interesse na época) suprimiram o interesse em qualquer desenvolvimento comercial.

Claro, o interesse em manganês e cobalto, agora em alta demanda em baterias, e preços mais altos para recursos naturais em geral, podem mudar radicalmente a economia da operação hoje. E as tecnologias submarinas também fizeram muito progresso desde a década de 1970.

É por isso que o Projeto NORI-D está agora olhando

Dentro do Projeto NORI-D: A Estratégia da The Metals Company

Mineração na Zona Clarion-Clipperton (CCZ)

Em 2011, a Autoridade Internacional dos Fundos Marinhos (ISA), um órgão internacional que regula a atividade submarina, concedeu um contrato de exploração de nódulos polimetálicos na Zona Clarion Clipperton (CCZ) à NORI / Nauru Ocean Resources, uma subsidiária da The Metals Company.

Esta área de licença é classificada como o maior depósito de níquel não desenvolvido do mundo #1, bem como um dos de mais alto teor (concentração de metal).

A Zona Clarion Clipperton é uma vasta planície abissal no centro do Oceano Pacífico, abrangendo aproximadamente 4,5 a 6 milhões de quilômetros quadrados (1,7 a 2,3 milhões de milhas quadradas), ou aproximadamente a mesma largura dos Estados Unidos continentais, localizada ao largo da costa oeste do México e América Central.

Fonte: The Metals Company

Esta é principalmente uma “planície lamacenta” pontuada por montanhas submarinas (montes submarinos), cordilheiras e fossas. A CCZ abissal é um ambiente estável com pouca comida e uma das áreas menos produtivas do oceano, com um dos níveis de biomassa mais baixos de qualquer ecossistema planetário.

A área estima-se conter até 21 bilhões de toneladas de nódulos polimetálicos.

Composição dos Nódulos Polimetálicos do NORI-D

Desde a atribuição do contrato de exploração, a empresa realizou 22 campanhas de pesquisa offshore para avaliar os recursos disponíveis. O recurso inferido de nódulos é estimado em notáveis 866 milhões de toneladas, com uma presença muito concentrada de nódulos de 15,6 kg / metro quadrado (3,2 libras / pé quadrado).

Fonte: GCaptain

Eles são compostos por 29,5% de manganês, 2,3% de níquel, 1,1% de cobre e 0,2% de cobalto.

Durante esta avaliação, a empresa também coletou uma ampla gama de medições e dados meteorológicos e oceanográficos, incluindo sobre biodiversidade, cadeias alimentares de mar profundo, função do ecossistema, geoquímica e ciclos de nutrientes.

Em junho de 2025, solicitou um contrato de exploração. O estado patrocinador deste projeto é Nauru, uma nação insular localizada no Pacífico Sul. A ilha historicamente sofreu com a degradação ambiental devido à degradação e depois esgotamento de seus recursos de fosfato, e está “dedicada a garantir que futuras atividades extrativas sejam feitas de forma responsável”.

Fonte: The MIT Press Reader

Uma vantagem única para nódulos metálicos como os do projeto NORI-D é que, ao contrário dos minérios metálicos terrestres, os nódulos marinhos não contêm níveis tóxicos de elementos pesados. Portanto, produzir metais a partir de nódulos tem o potencial de utilizar quase 100% da massa do nódulo.

Isso pode permitir que a empresa projete um fluxograma metalúrgico que não gere rejeitos e não deixe quase nenhum fluxo de resíduos sólidos para trás, o que é literalmente impossível nas técnicas de mineração tradicionais.

Além disso, como os nódulos são tão concentrados, não requerem infraestrutura viária ou escavação, e estão literalmente esperando para serem coletados do leito marinho; a expectativa é que, em média, haja 90% menos emissões equivalentes de CO2 em comparação com minérios de minas terrestres.

Como a Mineração em Mar Profundo é Feita?

O plano da The Metals Company para explorar os recursos metálicos do leito marinho é implantar coletores de fundo duplos com 15 m de largura. Eles usarão bicos de água do mar para levantar os nódulos do leito marinho com perturbação mínima, aproveitando a facilidade de acesso aos nódulos.

Fonte: The Metals Company

Como a técnica não precisa de explosivos, outras extrações de rocha ou da construção de qualquer infraestrutura (barragens de rejeitos, estradas, etc.), a mineração de nódulos polimetálicos é tecnicamente mais simples de muitas maneiras do que a mineração tradicional.

No entanto, precisa de maquinário único adaptado às condições oceânicas:

• Veículos submarinos autônomos (AUVs) como coletores de fundo.
• “Risers”, um sistema capaz de levantar os nódulos coletados para um barco acima, com vários quilômetros de profundidade para compensar.
• Um Navio de Suporte à Produção (PSV) que recebe a lama e os nódulos e os separa.
  • Os nódulos parcialmente secos são coletados, e a lama é devolvida ao mar abaixo da “zona fótica”, a camada superior de água onde a maioria da vida marinha vive.

Fonte: The Metals Company

Para reduzir o impacto, os coletores da The Metals Company já farão uma etapa preliminar de separação que deve deixar algumas centenas de metros para trás 90% dos sedimentos perturbados.

Uma vez coletados e empilhados em um navio, os nódulos metálicos serão processados em um forno rotativo-elétrico para converter nódulos em produtos intermediários, incluindo uma liga de níquel-cobre-cobalto e silicato de manganês.

Isso mais tarde será refinado ainda mais usando métodos hidrometalúrgicos em cátodo de cobre, sulfatos de níquel e cobalto, além de sulfato de amônio grau fertilizante.

A longo prazo, a empresa prevê a construção de duas instalações de refino dedicadas nos EUA, lidando com até 12 milhões de toneladas por ano (mmtpa) de nódulos úmidos e aprimorando intermediários em sulfatos de níquel e cobalto de alta pureza e cátodo de cobre.

Monitoramento de Ecossistema com IA

Um sistema inteligente não se limitará aos AUVs. A empresa também usará seu “sistema de gestão adaptativa”. Esta é uma mistura de hardware marinho e inteligência artificial baseada em nuvem projetada para criar uma réplica virtual do ambiente de mar profundo.

Dessa forma, dará olhos e ouvidos ao regulador e várias partes interessadas durante a operação, tornando as operações o mais transparentes possível.

Riscos e Controvérsias

Impacto Ambiental e Riscos ao Ecossistema

Como costuma aconte