آثار رویکردهای جدید زیست محیطی و اکتشاف بر صنعت معدن

قسمت اول این مقاله که در آن به آثار تحول دیجیتال و توسعه‌ی ربات‌ها، ماشین‌ها و پهپادها بر صنعت معدن پرداخته شده است را از اینجا بخوانید.

توجه به محیط زیست و پایداری، تاثیرگذار بر ترندهای آینده

پیمان‌های زیست محیطی و افزایش آگاهی نسبت به اهمین منابع طبیعی باعث شده است تا فشاری بیشتری بر شرکت‌های حوزه معدن برای توجه به موضوع پایداری، وارد شود. خوشبختانه بسیاری از تکنولوژی‌هایی که در قسمت اول درباره آن‌ها صحبت کردیم باعث کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی، انتشار آلاینده‌ها، ایجاد زباله و مصرف آب در فعالیت‌های معدن می‌شوند. راهکارهای شیمیایی و بیولوژیک جدیدی نیز توسعه یافته‌اند که با استفاده از آن‌ها در فرآیند نوسازی معادن می‌توان آثار مخرب زیست محیطی معادن را کاهش داد و زمینه را برای بهبود وضعیت اکوسیستم زیستی مهیا کرد.

“سبز بودن” در صنعت معدن صرفا تلاشی برای یک کمپین تبلیغاتی بر اساس یک ترند جدید نیست، بلکه وظیفه‌ای است که شرکت‌های این حوزه باید به عنوان بخشی از مسئولیت اجتماعی خود آن را بپذیرند و انجام دهند. جنبشی که به سوی مسئولیت اجتماعی شرکت‌ها شکل گرفته است باعث شده مفاهیمی مثل “معدن سبز” به سرعت پرطرفدار شوند. هدف از سبز شدن معدن کاهش اثرات زیست محیطی استخراج و فرآوری مواد معدنی و فلزات با تمرکز بر تکنولوژی‌های جدید، هوشمندسازی فرآیندها و به کار گیری روش‌های حفظ پایداری است. خبر خوب برای شرکت‌ها این است که “سبز شدن” صرفا یک اقدام هزینه بر نیست، بلکه نتایجی مثل کاهش مصرف انرژی را به دنبال دارد که نهایتا باعث می‌شود هزینه‌های معدن کاهش پیدا کند.

با میلیون‌ها تن ضایعاتی که سالانه در فرآیندهای معدن تولید می‌شود، دستیابی به معادنی با ضایعات صفر دست نیافتنی به نظر می‌آید. با این وجود بسیاری از معادن سختگیرانه وضعیت تولید ضایعات خود را تحت نظر دارند و از تکنولوژی‌های جدید برای کاهش آن استفاده می‌کنند. تکنولوژی‌های استخراج مانند روش‌های استخراج مواد معدنی باارزش از گِل قرمز یا حرارت دادن و ذوب آن برای استخراج آهن از جمله تکنولوژی‌هایی است که در حال آزمایش است.

حرکت به سمت انرژی‌های تجدیدپذیر، فرصت‌های گسترده‌ای را در حوزه معدن به وجود آورده است. بر اساس گزارشات آژانس بین‌المللی انرژی، تا سال ۲۰۴۰ انرژی‌های تجدیدپذیر به منبع اصلی تامین انرژی تبدیل خواهند شد و تا سال ۲۰۳۰ سهم آن‌ها در تولید برق از زغال سنگ پیشی خواهد گرفت. این روند به این معنی است که صنعت معدن به استخراج بیشتر و بیشتر مس، پلاتینیوم و پالادیوم روی خواهد آورد چرا که در تجهیزات مربوط به تولید انرژی تجدیدپذیر و همچینین ذخیره‌سازی انرژی کاربرد دارند.  تقاضای قلع، آلومینیوم، لیتیوم، کبالت نیز به سبب کاربرد در خودروهای الکتریکی با افزایش مواجه خواهد بود.

حوزه‌های جدید: عمق دریا، فضا و اکتشاف مجدد

ژول ورن در کتاب ۲۰ هزار فرسنگ زیر دریا وقتی که فعالیت معدنی در کف اقیانوس را تصویر می‌کرد، در واقع داشت آینده را پیش‌بینی می‌کرد. معادن عمق دریا یک مفهوم نسبتا جدید در صنعت معدن هستند و تکنولوژی‌های زیر دریا به تازگی به مرحله‌ی کاربرد رسیده‌اند.

فرصت‌های قابل توجهی برای استخراج مواد معدنی در عمق دریا وجود دارد. ساختارهایی که کف دریا را ایجاد می‌کنند، منابعی غنی از نیکل، کبالت، مس و منیزیم هستند. ترکیبات سولفور و چند فلز که در محل برخورد آب داغ خارج شده از پوسته زمین با آب سرد ایجاد شده است، مقادیر زیادی آهن، نقره و طلا در خود ذخیره کرده‌اند. ساختارها و کوه‌هایی که زیر آب شکل گرفته‌اند از فلزاتی مانند کبالت، وانادیوم، مولیبدن، پالادیوم و تلوریم غنی هستند که به از فلزات کمیاب زمین به شمار می‌آیند.

این فرصت‌های گسترده با چالش‌های بزرگی هم همراه هستند. سرمایه‌گذاری قابل توجهی برای تولید تجهیزات خاص دریاهای عمیق مورد نیاز است. با این که شرکت‌هایی به این عرصه پا گذاشته‌اند اما قابلیت استفاده از این نکنولوژی در ابعاد بزرگ هنوز به اثبات نرسیده است. همچنین این موضوع که چه کشورها یا شرکت‌هایی اجازه استخراج از اعماق اقیانوس‌ها را خواهند داشت، مسئله‌ای است که با چالش‌های گسترده مواجه است. علاوه بر این، بسیاری از طرفداران محیط زیست نگران آثار استخراج از عمق دریا بر اکوسیستم اقیانوس هستند که دغدغه‌ای مهم و بجا است.

استخراج مواد معدنی از فضا شاید یک ایده تخیلی برآمده از تماشای فیلم‌هایی مثل جنگ ستارگان به نظر بیاید ولی شاید آنقدرها هم با آن فاصله نداشته باشیم. برخی متخصصان مدعی هستند که استخراج منابع از سیارک‌ها تا سال ۲۰۲۵ به یک واقعیت تبدیل خواهد شد. دلیل توجه به سیارک‌ها این است که سرشار از منابعی مانند پلاتین و پالادیوم هستند و دسترسی به آن‌ها نسبت به سیاره‌های نسبتا دوری مثل مریخ، انرژی کمتری نیاز دارد.

با این که مریخ به نسبت مقصد دورتری است، منابع سرشاری از آهن و دیگر مواد معدنی ارزشمند را داراست. همچنین اگر هدف ایجاد یک کلونی انسانی بر روی مریخ باشد، ایجاد معادن به این کلونی کمک خواهد کرد که بتواند بسیاری از نیازهای خود را از منابع همانجا تامین کند.

ماه نیز مقصد بسیاری نزدیک‌تری است که فرصت‌هایی برای ایجاد معدن در آن وجود دارد. آژانس فضایی اروپا تصمیم دارد که از سال ۲۰۲۵ برخی منابع لازم برای اقامت و پژوهش در ماه را از خود ماه استخراج کند. سطح ماه سرشار از اکسید آهن است و دانشمندان می‌گویند که ممکن است بتوان از اعماق ماه، اکسیژن استخراج کرد.

با این که استخراج منابع از فضا یک رویا به نظر می‌رسد اما آژانس‌های فضایی، دانشمندان و نهادهای آکادمیک در حال توسعه‌ی زیربنای علمی و فناوری آن هستند.

برگردیم به زمین، ربات‌ها ممکن است به صنعت معدن کمک کنند تا معادن متروکه را مجدد راه‌اندازی کنند. همانطور که اشاره شد، تجهیزات اتوماتیک و ابزارهای کار در زیر آب، فرصت‌هایی برای بازگشایی معادن قدیمی و شروع پروژه‌های جدید اکتشاف و استخراج فراهم خواهند کرد. در این شرایط حتی که معادنی که به دلیل سیل زیر آب رفته‌اند، قابل استفاده خواهند بود. VAMOS یک تکنولوژی جدید است که توسط ۱۶ سازمان و موسسه پژوهشی اروپایی توسعه داده شده است. این سیستم که قابلیت کار در زیر آب را دارد برای کف اقیانوس طراحی نشده است اما در حال آزمایش برای استخراج از معادنی است که به زیر آب رفته‌اند.

سیستم‌های رباتیک همین الان هم برای دستیابی به جایی که برای انسان قابل دسترسی نیست، مورد استفاده قرار می‌گیرند و امکان بررسی ظرفیت معادن متروکه برای بازگشایی و جستجوی منابع معدنی را دارند. با توجه به هزاران معدنی که سبب ریزش یا زیرآب رفتن غیرقابل استفاده شده‌اند، ربات‌ها و ماشین‌ها می‌توانند با ایجاد دسترسی به منابع موجود در آن‌ها، اثر قابل توجهی بر صنعت معدن داشته باشند.

آینده معدن روشن است

بدون شک صنعت معدن با چالش‌های بزرگی مواجه است. افزایش تقاضا برای مواد معدنی و فلزات و تلاش برای افزایش به صرفه‌ی میزان تولیدف فشار بر صنعت معدن را زیاد کرده است.

خوشبختانه تحول دیجیتال و تکنولوژی‌های جدید این امکان را برای شرکت‌های معدن فراهم می‌کنند که بهره‌وری بیشتری داشته باشند و همزمان با افزایش میزان تولید، هزینه‌های خود را کاهش دهند. علاوه بر این محیط امن‌تری برای کار فراهم کنند و آثار مخرب کمتری بر محیط زیست بگذارند.

حرکت به سمت استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، تقاضای برخی مواد را افزایش داده است و لذا منافع جدیدی برای صنعت معدن رقم زده است. این حرکت با موج سبز شدن در صنعت معدن همزمان شده است و نوید یک آینده‌ی سبز و پاک را می‌دهد.

در نهایت، فرصت‌های موجود برای اکتشاف و استخراج در عمق دریا، فضا و معادن متروکه به این معنی است که هنوز جبهه‌های زیادی برای فتح در حوزه‌ی معدن وجود دارد.