Gêiseres artificiais podem compensar nossa escassez de minerais
Dê uma olhada nesses minerais do fundo do mar! Minerais de cobre verde são vistos aqui precipitados em uma amostra seccionada de sulfeto, recuperada de um cruzeiro científico conduzido pela Diretoria Offshore Norueguesa através do cume Mohns em 2020. Crédito:Øystein Leiknes Nag/Direção Offshore Norueguesa Ao imitar a natureza, poderá ser possível recuperar minerais do fundo do mar através da extração de água quente da crosta terrestre. Podemos colher energia verde e ser sensíveis ao meio ambiente – tudo ao mesmo tempo.
Minerais do fundo do mar:aqui está algo que você provavelmente não sabe. O cobre encontrado nas minas norueguesas de Røros e Løkken, e que outrora tornou o país muito rico, foi formado a partir de "chaminés" fumegantes no fundo do oceano.
No passado remoto da Terra, este cobre era transportado através da crosta pela água do mar que originalmente havia sido atraída para as profundezas escaldantes. Se nós, humanos, aprendermos a imitar parte deste processo, poderá ser possível aplicá-lo para recuperar de forma sensível uma variedade de minerais dos oceanos ao largo da costa da Noruega.
Na SINTEF, acreditamos que os minerais do fundo do mar só devem ser recuperados se pudermos desenvolver métodos que minimizem quaisquer impactos ambientais negativos. Estamos agora no processo de identificar um desses métodos.
Ou, por outras palavras, de obter os “blocos de construção” exigidos pela transição verde. Ao mesmo tempo, podemos obter calor geotérmico valioso que podemos converter em energia livre de emissões.
Das profundezas escaldantes ao convés de uma plataforma
No acalorado debate actualmente em curso sobre os minerais do fundo do mar, agora alimentado mais uma vez pela recente notificação da WWF para processar o Estado norueguês, muitas pessoas expressaram o seu receio das consequências ecológicas negativas resultantes da exploração destes recursos.
Na SINTEF, acreditamos que os minerais do fundo do mar só devem ser recuperados se pudermos desenvolver métodos que minimizem quaisquer impactos ambientais negativos. Estamos agora no processo de identificar um desses métodos.
Nossa ideia é transportar a água rica em minerais e contornar o processo de precipitação no fundo do mar, recuperando os minerais diretamente das profundezas escaldantes da crosta terrestre de onde eles se originam. A extração ocorrerá no convés de uma plataforma offshore.
Água aquecida por rocha derretida
Abaixo da superfície do mar, a alguma distância da terra, existem vários locais onde os chamados gêiseres de fumaça negra ejetam águas ricas em minerais trazidas das profundezas da crosta.
Este fenómeno é o resultado de a água ter primeiro sido arrastada para as fracturas das rochas vulcânicas do fundo do mar e depois para o manto, que é a camada de rocha derretida que se encontra abaixo da crosta. Aqui, a água está sujeita a calor intenso e é capaz de absorver partículas de metais e minerais. Esses são exatamente os materiais de que precisamos para fabricar nossas baterias, turbinas eólicas e motores de veículos elétricos.
Depois, a água rica em minerais sobe do manto, atravessa a crosta e chega ao fundo do mar, onde é ejetada pelos gêiseres de fumaça negra.
Eletricidade a partir do vapor
Na SINTEF estamos trabalhando na ideia de imitar parte desse processo através da construção de gêiseres artificiais. Em primeiro lugar, perfurando poços para enviar a água do mar para o manto – e depois outros para transportar a água rica em minerais de volta à superfície.
Essa água será transportada em tubulações até plataformas onde as partículas serão separadas.
A pressão na superfície da Terra fará com que a água ferva. Nossa ideia é usar o vapor para gerar eletricidade, que depois será enviada para terra. As receitas provenientes da venda da energia eléctrica serão utilizadas para pagar partes do processo de recuperação mineral.
Descoberto na década de 1970
O SINTEF já esteve aqui antes – demonstrando que imitar a natureza pode ser um empreendimento muito frutífero. Especificamente, que as propriedades dos xistos subaquáticos são ideais para lidar com poços de petróleo abandonados.
O fenómeno que hoje procuramos imitar – estes “fumadores negros” no fundo do mar – foi descoberto na década de 1970 numa área do Oceano Pacífico, na fronteira entre duas placas tectónicas.
Muitos gêiseres subaquáticos deste tipo foram identificados na Dorsal Mesoatlântica, em águas norueguesas. Estes são locais onde o magma derretido ainda ocorre próximo ao fundo do mar. Alguns deles provavelmente ainda estão ativos hoje.
Minerais sulfetados
As chaminés dos fumantes são compostas de partículas que precipitam quando a água quente e rica em minerais é ejetada dos gêiseres na água fria do mar. Outras frações da massa de partículas ejetadas afundaram no fundo do mar, formando grandes montes de cascalho na base das chaminés.
Com o passar do tempo, muitas das chaminés param de ejetar. Eles selam e morrem, tombando nas "pilhas de cascalho".
Estas pilhas de cascalho representam as maiores e mais concentradas ocorrências de minerais sulfetados no fundo do mar. A família dos sulfetos é um dos dois principais grupos de minerais do fundo do mar conhecidos nos oceanos noruegueses.
Metais essenciais
De acordo com a Direção Offshore Norueguesa, os gêiseres naturais depositaram minerais contendo metais importantes como zinco, cobalto, níquel, vanádio, tungstênio e prata. Sem falar no cobre, que ocorre em concentrações muito maiores do que as que encontramos nas minas terrestres.
Nossa ideia pressupõe que os humanos conseguirão perfurar poços que possam suportar as temperaturas que encontrarão perto de corpos rochosos derretidos. Especialistas já estão trabalhando nesse problema..
"Nosso conceito não será colocado em prática amanhã, mas também pode não estar muito longe no futuro. O momento dependerá dos esforços que estivermos preparados para colocar no desenvolvimento da ideia. Ainda precisamos de mais dados sobre o subsolo, combinado com algumas inovações tecnológicas inteligentes.
Fornecer segurança para a transição verde
Se a nossa ideia for bem-sucedida, isso ajudará o Parlamento Europeu, o governo norueguês e todos os outros que procuram salvaguardar a segurança do abastecimento para a transição verde.
Temos muita fé que o nosso conceito representa uma abordagem sensível e realista à recuperação de minerais e esperamos continuar com o seu desenvolvimento.
Fornecido pela Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia