Diepzeemijnbouw

De Patania II ziet eruit als een aardappelmachine en weegt 25 ton.

Foto: Stefan Panis.

Op de bodem van de oceaan liggen belangrijke metalen voor het rapen die onder meer in batterijen gebruikt worden. De impact van het ontginnen daarvan op de biodiversiteit is tot heden echter nog onduidelijk, terwijl het misschien de enige uitweg is om een nog groter probleem, namelijk de opwarming van de aarde, af te wenden.

Een technisch probleem met de diepzeerobot Patania II, die op ongeveer 4.000 m diepte op de bodem van de Stille Oceaan – op de Thorntonbank – werkloos stilstond, bracht de diepzeemijnbouw een paar maanden geleden in het nieuws. Maar de exploratie van de zeebodem is geen nieuw gegeven (in Hippo 258 – maart/april 2016 brachten we er al eens een artikel over).

Waarom diepzeemijnbouw?

Men verwacht dat de vraag naar kostbare metalen zo sterk zal blijven toenemen dat de bronnen aan land niet meer zullen volstaan. Het zijn metalen die tegenwoordig veel gebruikt worden in elektronische toestellen, onder meer in batterijen. Daarom zijn verschillende landen momenteel de zeebodem aan het verkennen, want mogelijk worden er over een vijftal jaar effectief concessies verleend.

Wat zoeken we?

De zeebodem is rijk aan talrijke grondstoffen zoals zilver, goud, mangaan, kobalt, magnesium, zink, … Ook in de buurt van al Type van minerale afzetting Gemiddelde diepte Mineralen

Polymetallische knollen 4.000 - 6.000 m Nikkel, koper, kobalt en mangaan

Mangaankorst 800 - 2.400 m Vooral kobalt, vanadium, molybdeen en platina

Sulfide afzetting 1.400 - 3.700 m Koper, lood, zink, goud en zilver

dan niet uitgedoofde hydrothermale bronnen komen deze waardevolle metalen voor. Naargelang de diepte zijn deze materialen in verschillenden vormen terug te vinden, vaak in hogere concentraties dan aan land.

Zijn het nu die polymetallische knollen of mangaanknollen waar de Belgen voortrekkers zijn om ze te ontginnen op de diepte van 4.000 meter? Het zijn eigenlijk de polymetallische knollen waar men tegenwoordig in geïnteresseerd is, maar al de verschillende knolvormige afzettingen op de oceaanbodem noemt men mangaanknollen. Mangaanknollen, ter grootte van forse aardappelen, bevatten niet alleen mangaan, maar naargelang de diepte waar ze gevonden worden onder meer ook nikkel, koper en kobalt. Mangaanknollen worden gevormd door het neerslaan van in het diepzeewater opgelost mangaan.

jaren zestig

De eerst grote interesse in de mangaanknollen, tegenwoordig ook het 'nieuwe goud' of de 'truffels van de oceaan' genoemd, is ont-

staan in de jaren zestig. Verschillende landen waaronder Frankrijk, Duitsland en de Verenigde Staten lieten onderzoeksschepen uitvaren om mangaanafzettingen te zoeken. Alleen is het ophalen van mangaanknollen minder interessant gebleken dan verwacht en in combinatie met de dalende metaalprijzen zijn in 1982 de onderzoeken stopgezet zonder enig commercieel succes. De laatste tien jaar is de interesse in diepzeemijnbouw weer aangewakkerd. De groeiende vraag naar metalen in China, India, Japan en Korea zorgt ervoor dat deze landen op zoek gaan naar alternatieve manieren om de metalen te ontginnen. Ook wordt het, door de vele verbeteringen in de diepzeemijnbouwtechnieken, steeds waarschijnlijker dat diepzeemijnbouw haalbaar is.

Men spreekt vaak over de knollen rooien alsof de knollen, die in een handpalm passen, een gewas zijn. Zo zou je kunnen denken dat die vanzelf teruggroeien, maar niets is minder waar. Het zijn geologische wonderen die zich maar enkele millimeters per miljoen jaar uitbreiden.

het laatste stuk ongerepte natuur

Meer dan 2 miljoen km2 zeebodem staat momenteel onder contract voor exploitatie. We spreken hier over de meest zee-inwaartse internationale wateren, want heel wat ondernemingen halen al delfstoffen uit hun ondiepe, nationale wateren. In de Belgische wateren wordt er bijvoorbeeld zand en grind uit het Belgisch Continentaal Plat gewonnen. Maar de diepzeemijnbouwers kijken uit naar de wingebieden in de Atlantische en Indische Oceaan en dan vooral naar die tussen Hawaï en Mexico. Dat gebied van 4,5 miljoen vierkante kilometer staat gekend als de 'Clarion-Clipperton Fracture Zone' (CCZ) en is genoemd naar twee langgerekte breuklijnen in de oceaanbodem. De zone lijkt maar een sproet op de aardbol, maar het overspant de volle breedte van het Amerikaanse continent, van oost naar west. Als ze hun plannen voor ontginning doorzetten, dan koloniseren deze industriële spelers de allerlaatste ongerepte gebieden op de planeet.

Gelukkig komt niet het volledige gebied in aanmerking voor ontginning, maar het is al wel verkaveld door de Internationale Zeebodemautoriteit (ISA), die verantwoordelijk is voor de zeebodem in internationale wateren. Sinds 2001 hebben 18 geïnteresseerden kavels in concessie gekregen, samen goed voor ongeveer 1,2 miljoen vierkante kilometer of twee keer Frankrijk. Tot dusver mogen ze niets ontginnen, enkel exploreren. België is één van de concessiehouders.

Foto: DEME-GSR.

Een medewerker van DEME-GSR (Global Sea Mineral Resources) evalueert de verzamelde oogst mangaanknollen.

Foto: Koelle - wikipedia.

Hoever staat België?

DEME-GSR (Global Sea Mineral Resources), een Belgische privéonderneming, is één van de voortrekkers naar ontginning en wordt bovendien gesponsord door de Belgische overheid. Ook Duitsland, Frankrijk, het Verenigd Koninkrijk, China en Japan doen mee in de race om de rijkdom van de zeebodem. Het Belgisch bedrijf is een laatbloeier, want het is pas in 2012 op de kar gesprongen. Vandaag speelt het een pioniersrol. Wat betreft opereren op 4.000 km onder water is DEME-GRS de eerste ter wereld.

De vraag is hoe significant het economisch kan zijn voor België, wanneer het licht op groen wordt gezet voor commerciële exploitatie.

robot

Het is de Patania II, een zuigrobot ontworpen door DEME-GSR, die momenteel proefdraait op de zeebodem in de Stille Oceaan. De robot is verbonden met het moederschip door een 5 kilometerlange staalkabel. Die doet dienst als stroom- en communicatiekabel. Het proefdraaien gebeurt niet onbezonnen, want in deze moeilijke omstandigheden kan er dagelijks iets verkeerd gaan. Op die diepte zijn er sowieso niet veel duikboten of zelfs onbemande toestellen actief.

De Patania is een nieuw prototype van robot om de mangaanknollen te rooien. Hij ziet eruit als een aardappelmachine en weegt rond de 25 ton. Hij is 12 meter lang, 4,5 meter hoog en 4,5 meter breed en hij heeft ook nog eens camera's, sensoren en heel wat andere componenten aan boord. De naam die ze voor de robot hebben bedacht, vertelt veel over ambities. De 'Patania' is de snelste rups van het dierenrijk. Er rust met andere woorden een enorme druk op deze machine. impact

De ecologische impact van diepzeemijnbouw is grotendeels onbekend. Daarom onderzoekt 'Global Sea Mineral Resources', een dochterbedrijf van DEME, samen met 29 onafhankelijke wetenschappers van 29 Europese instellingen of het op een milieuvriendelijke manier kan.

Het Belgisch experiment zal pas van start gaan als aangetoond is dat diepzeemijnbouw een minder grote impact heeft dan mijnbouw op het land.

Met de diepzeerobot Patania II, een zuigrobot, test de firma DEME of het economisch haalbaar is om de mineraalrijke mangaanknollen te oogsten op de bodem van de Stille Oceaan.

Foto: DEME.

Sommige onderzoekers stellen dat: • het bewerken van de zeebodem resulteert in verstoringen van de bentische zone; • de toxiciteit van de waterkolom verhoogt; • de habitat van bentische organismen verstoord wordt; • het terugstorten van het residu de grootste impact zal hebben op het milieu.

"De metalen die we nodig hebben voor de energietransitie komen niet uit de lucht vallen. De vraag is waar de impact het kleinst is: op het land of in de zee?", zegt GSR-directeur Kris Van Nijen.

Wat met het residu?

Wanneer hebt residu terug in zee wordt gedumpt, ontstaan er wolken van het bezinksel. Dat zijn grote hoeveelheden kleine stofdeeltjes die hierdoor zweven in het water. Als je het residu terug naar beneden pompt, krijg je een wolk net boven de bodem. Hierdoor kunnen organismen in een soort zandstorm terechtkomen die zeer traag of bijna niet wegtrekt, waardoor ze overdekt worden met partikels en zo geen voedsel meer kunnen opnemen.

Een wolk aan de oppervlakte veroorzaakt een nog groter probleem. Afhankelijk van de grootte van de partikels en de stroming van het water, kan de wolk zich over een groot gebied verspreiden. Dit kan een negatief effect hebben op zoöplankton. Bovendien voorkomt de wolk dat het zonlicht wordt geabsorbeerd door het water, wat eveneens een impact heeft op de voedselketen in het gebied.

kobalt

Kobalt, uit de mangaanknol te halen, is een zilverkleurig metaal dat al jaren gegeerd is door de producenten van mobiele telefoons, laptops en tablets. De explosie van die sector heeft de prijzen van kobalt de voorbije decennia aangewakkerd, maar dat is niets vergeleken met de prijsstijgingen van de voorbije jaren. In twee jaar tijd is de prijs van kobalt niet minder dan vervijfvoudigd. Niet de smartphones, maar wel de steeds populairdere elektrische en hybride wagens zijn daarvan de oorzaak. Waar een smartphone genoeg heeft aan enkele grammen kobalt, gaat er 5 tot 11 kilogram in de batterij van een elektrische wagen.

Foto: NOAA Office of Ocean Exploration and Research.

Voor deze zeekomkommer zijn de mangaanknollen op de diepzeebodem belangrijk, want ze grazen er hun voedsel af. De 'Ghost octopus', een bewoner van de diepzee, lijkt op het spookje Casper en werd pas in 2016 ontdekt ten noordwesten van Hawaï, in de buurt van het Necker-eiland op een diepte van 4.290 meter.

Advertentie

Foto: Geomar.

alternatief

Omdat milieu belangrijker wordt, is men op zoek naar groenere batterijen. In Amerika heeft men ontdekt dat een combinatie van ijzer, nikkel en aluminium het kobalt kan vervangen. Omdat dit onderzoek nog pril is, is het nog niet op grote schaal toepasbaar.

Wat wel snel uit te voeren is, is dat we de smartphone, tablet, laptop en de elektrische wagen terug links laten liggen. 

CHRISJE DEMUYNCK

Bronnen: VRT Nieuws, eoswetenschap.eu, scientias.nl, mo.be

Duikshop

de7zeeën

Bekende duikmerken Eigen hersteldienst Vulstation tot 300 bar

Openingsuren: wo. – do. & vr. 16.30 – 19.00 u za. 10.00 – 12.00 u & 13.00 – 16.00 u

Antwerpsestraat 258 – 2850 Boom

03 888 43 34 – zevenzeeen@telenet.be