Kunstige gejsere kan kompensere for vores mineralmangel

Ved at efterligne naturen kan det være muligt at genvinde havbundsmineraler ved at udvinde varmt vand fra jordskorpen. Vi kan høste grøn energi og være følsomme over for miljøet – alt sammen på samme tid.

Havbundsmineraler:Her er noget, du sikkert ikke ved. Det kobber, der blev fundet i de norske miner ved Røros og Løkken, og som engang gjorde landet meget velhavende, blev dannet af rygende "skorstene" på havbunden.

I Jordens fjerne fortid blev dette kobber ført op gennem skorpen af ​​havvand, der oprindeligt var blevet trukket ned i de brændende dybder. Hvis vi mennesker kan lære at efterligne en del af denne proces, kan det være muligt at anvende det til følsomt at genvinde en række mineraler fra havene ud for Norge.

Hos SINTEF mener vi, at havbundsmineraler kun bør genvindes, hvis vi kan udvikle metoder, der minimerer eventuelle negative miljøpåvirkninger. Vi er nu i gang med at identificere en sådan metode.

Eller med andre ord at få de "byggeklodser", som den grønne omstilling kræver. Samtidig kan vi få værdifuld geotermisk varme, som vi kan omdanne til emissionsfri energi.

Fra de brændende dybder til dækket af en platform

I den ophedede debat, der i øjeblikket raser om havbundsmineraler, som nu atter er drevet af WWF's seneste anmeldelse om at sagsøge den norske stat, har mange mennesker udtrykt deres frygt for negative økologiske konsekvenser som følge af udnyttelsen af ​​disse ressourcer.

Hos SINTEF mener vi, at havbundsmineraler kun bør genvindes, hvis vi kan udvikle metoder, der minimerer eventuelle negative miljøpåvirkninger. Vi er nu i gang med at identificere en sådan metode.

Vores idé er at transportere det mineralrige vand og omgå nedfældningsprocessen på havbunden, og genvinde mineralerne direkte fra de brændende dybder i jordskorpen, hvorfra de stammer fra. Udvinding vil finde sted på dækket af en offshore platform.

Vand opvarmet af smeltet sten

Under havoverfladen, et stykke fra land, er der flere steder, hvor såkaldte sorte rygergejsere udsender mineralrigt vand, der er hentet op fra jordskorpen.

Dette fænomen er resultatet af, at vand først er blevet trukket ned i sprækker i havbundens vulkanske klipper og derefter helt ned i kappen, som er det lag af smeltet sten, der ligger under skorpen. Her er vandet udsat for intens varme og er i stand til at optage partikler af metaller og mineraler. Det er præcis de materialer, vi skal bruge til at lave vores batterier, vindmøller og elbilmotorer.

Derefter stiger det mineralrige vand fra kappen, gennem skorpen og op til havbunden, hvor det skydes ud fra de sorte rygergejsere.

Elektricitet fra damp

Hos SINTEF arbejder vi på ideen om at efterligne en del af denne proces ved at konstruere kunstige gejsere. For det første ved at bore brønde til at sende havvand ned i kappen – og derefter andre til at transportere det mineralrige vand tilbage til overfladen.

Dette vand vil blive transporteret i rør op til platforme, hvor partiklerne vil blive adskilt.

Trykket ved Jordens overflade vil få vandet til at koge. Vores idé er at bruge dampen til at generere elektricitet, som så sendes i land. Indtægterne fra salg af elektriciteten vil blive brugt til at betale for dele af mineralindvindingsprocessen.

Opdaget i 1970'erne

SINTEF har været her før – at demonstrere, at efterligning af naturen kan være en meget frugtbar satsning. Specifikt, at egenskaberne ved undervandsskifer er ideelle til at håndtere forladte oliebrønde.

Det fænomen, som vi søger at efterligne i dag – disse "sorte rygere" på havbunden – blev opdaget i 1970'erne i et område af Stillehavet ved grænsen mellem to tektoniske plader.

Mange undervandsgejsere af denne type er blevet identificeret på den midtatlantiske højderyg i norske farvande. Det er steder, hvor smeltet magma stadig forekommer tæt på havbunden. Nogle af dem er sikkert stadig aktive i dag.

Sulfidmineraler

Rygerskorstenene består af partikler, der udfældes, når det varme, mineralrige vand skydes ud fra gejserne i det kolde havvand. Andre fraktioner af den udstødte masse af partikler er sunket til havbunden og danner store grushøje ved bunden af ​​skorstenene.

Efterhånden som tiden går, holder mange af skorstenene op med at skyde ud. De forsegler og dør og vælter over på "grusbunkerne."

Disse grusbunker repræsenterer de største og mest koncentrerede forekomster af sulfidmineraler på havbunden. Sulfidfamilien er en af ​​de to hovedgrupper af havbundsmineraler kendt fra norske oceaner.

Nøglemetaller

Ifølge det norske offshoredirektorat har de naturlige gejsere aflejret mineraler indeholdende nøglemetaller som zink, kobolt, nikkel, vanadium, wolfram og sølv. For ikke at nævne kobber, som forekommer i koncentrationer meget større end dem, vi møder i miner på land.

Vores idé antager, at mennesker vil lykkes med at bore brønde, der kan modstå de temperaturer, de vil møde tæt på smeltet sten. Eksperter arbejder allerede på dette problem.

"Vores koncept bliver ikke ført ud i livet i morgen, men det er måske heller ikke for langt ude i fremtiden. Timingen vil afhænge af den indsats, vi er parate til at lægge i udviklingen af ​​ideen. Vi mangler stadig flere data om undergrunden, kombineret med nogle smarte teknologiske innovationer.

Forsyningssikkerhed til den grønne omstilling

Hvis vores idé lykkes, vil det hjælpe Europa-Parlamentet, den norske regering og alle andre, der ønsker at sikre forsyningssikkerheden til den grønne omstilling.

Vi har stor tro på, at vores koncept repræsenterer en følsom og realistisk tilgang til mineraludvinding, og vi ser frem til at fortsætte udviklingen.

Leveret af Norges Universitet for Videnskab og Teknologi