一个来自马克斯·普朗克研究所的团队开发了一种创新的可持续提取海底关键金属的方法。
该技术使用氢等离子体，与传统采矿相比，可减少超过90%的CO2排放。
该程序从多金属结核中回收铜、镍和钴。
这些材料对于能源转型的电池和电力系统至关重要。
新金属可持续提取过程如何运作
在Dierk Raabe和Ubaid Manzoor的指导下，该方法在电弧炉中使用氢等离子体还原多金属结核。
这些结核主要来自太平洋的Clarion-Clipperton区。
“我们直接在由可再生能源供电的电弧炉中使用氢等离子体还原干矿物，”Manzoor解释道。
金属可持续提取过程首先将铜分离为纯金属。
之后获得镍合金和钴，以及用于制造电池的有用锰氧化物。
合金中金属的比例可以根据过程的持续时间进行调整。这有助于其后续加工和工业应用。
金属可持续提取的环境效益
发表在《Science Advances》杂志上的研究强调了金属可持续提取的多重环境优势：
- 使用绿色氢和可再生电力，CO2排放减少超过90%
- 比传统工艺减少约20%的能耗
- 与传统采矿相比，处理阶段更少
- 产生的废物显著减少：90亿吨对比630亿吨
根据马克斯·普朗克研究所的数据，通过海洋结核生产十亿个电池的材料产生的废物比陆地采矿少七倍。
该方法还消除了与陆地钴和镍采矿相关的童工和森林砍伐。
与传统采矿的强烈对比
陆地采矿铜、镍和钴需要清除大片森林。
每年产生4000亿到5000亿吨的岩石废物和矿渣。
陆地矿床的金属浓度低，这迫使更多的材料被提取。
相比之下，海底的多金属结核含有更高比例的这些金属。
未来的需求证明寻找替代方案是合理的。到2050年，将需要6000万吨铜、1000万吨镍和140万吨钴。
这意味着铜和镍的需求将翻倍。钴的需求可能会是当前水平的五倍。
项目面临的挑战
马克斯·普朗克研究所承认，海底采矿带来了需要解决的伦理和环境挑战。
Dierk Raabe警告说，“从海底提取这些结核也会留下环境足迹。”
Raabe曾经反对对这些资源的开发，但在可能减少损害的情况下改变了立场。
Ubaid Manzoor指出，团队的目标是“提供一种从海底结核中提取关键金属的可持续方法，并提供数据以做出明智的决策。”
目前，多金属结核的采矿前景仍是国际争论的焦点。
然而，向更少依赖碳的经济转型将需要平衡资源需求与环境保护的解决方案。
