Fondo marino cubierto de nódulos de manganeso
Imágenes de la historia de la ciencia/Alamy
Un proceso para extraer metales de su mineral con hidrógeno podría hacer que la extracción de materiales valiosos en aguas profundas sea más sostenible que la minería en tierra, afirma un nuevo estudio.
Amplias zonas del fondo del océano están llenas de nódulos del tamaño de pelotas de tenis. Estos nódulos polimetálicos están compuestos en gran parte por manganeso, con cantidades menores de níquel, cobre y cobalto, además de otros elementos. A medida que aumenta la construcción de energía solar y vehículos eléctricos, la demanda de estos metales aumenta porque son componentes vitales de las baterías y el cableado. Pero los planes para extraer nódulos polimetálicos son muy controvertidos porque las operaciones para recolectarlos podrían dañar el fondo del mar profundo, uno de los últimos ecosistemas prístinos de la Tierra.
Aun así, algunos investigadores sospechan que eventualmente se llevará a cabo la extracción en aguas profundas. “Creo que hay muchas posibilidades de que algún día la gente… extraiga los nódulos”, dice Ubaid Manzoor del Instituto Max Planck de Materiales Sostenibles en Alemania. “Así que es mejor tener un buen proceso [for extracting metals] después de la minería que tener un proceso sucio más”.
The Metals Company, una empresa minera canadiense de aguas profundas que solicitó un permiso de minería en aguas profundas a la administración Trump, planea extraer metales utilizando un enfoque basado en combustibles fósiles que involucra coque y metano. Su proceso implica colocar los nódulos primero en un horno y luego en un horno de arco eléctrico, una alternativa más ecológica al alto horno tradicional. Aun así, la compañía dice que su enfoque producirá 4,9 kilogramos de emisiones de dióxido de carbono por cada kilogramo de metales valiosos.
Manzoor y sus colegas han encontrado una manera de reducir estas emisiones relacionadas con la extracción. Su sistema no implica un horno. En lugar de ello, los nódulos se triturarían en bolitas más pequeñas y se colocarían directamente en un horno de arco que también contiene hidrógeno y gas argón. Los electrones de alta energía que fluyen desde un electrodo en el horno hacia los gránulos arrancarían electrones de las moléculas de gas hidrógeno, formando un plasma que puede calentarse hasta temperaturas superiores a 1700°C.
Los iones de hidrógeno en el plasma luego reaccionan con el oxígeno en los gránulos, eliminando los óxidos de la aleación y dejando metal puro. Además del agua, los únicos subproductos son el óxido de manganeso y los ligados de manganeso, que pueden utilizarse para fabricar baterías y acero.
Si el gas hidrógeno utilizado en el horno es “verde” (es decir, se produce dividiendo agua con electricidad de fuentes renovables) y la electricidad para hacer funcionar el horno se genera a partir de fuentes renovables, el proceso no debería emitir CO2, según los investigadores. Hoy en día, la gran mayoría del hidrógeno se produce a partir de combustibles fósiles.
Metales como el manganeso se encuentran tanto en la tierra como en el fondo marino, pero en concentraciones aproximadamente 10 veces menores. Extraerlos en tierra implica mover grandes cantidades de tierra y extraer el metal del mineral a menudo depende del ácido sulfúrico. El proceso puede resultar en selvas tropicales arrasadas y ríos contaminados.
Sin embargo, la minería terrestre podría regularse mejor para evitar la destrucción ambiental, y la fundición de metales podría realizarse con hidrógeno verde y electricidad renovable en lugar de combustibles fósiles, sostiene Mario Schmidt de la Universidad de Pforzheim en Alemania. En ese momento, aspirar nódulos del fondo marino no sería necesariamente más sostenible.
“No vemos ninguna ventaja fundamental para la minería en aguas profundas en términos de huella de carbono”, afirma. “La sostenibilidad de la minería en aguas profundas fracasa debido a la amenaza que representa para la biodiversidad de la flora y fauna de las profundidades marinas”.
Pero el proceso que Manzoor y sus colegas han desarrollado podría ayudar a que la minería en aguas profundas sea más viable económicamente, según David Dye del Imperial College de Londres.
“Al abordar cómo se haría la metalurgia de extracción aguas abajo de su extracción del fondo marino, es posible que luego se puedan abrir los argumentos comerciales y ambientales para hacerlo atractivo”, dice.
Manzoor enfatiza que la investigación no pretende abogar por la minería en aguas profundas y que los impactos ambientales deben investigarse a fondo.
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