اختر منطقتك 
مع تزايد الطلب العالمي على المعادن الأساسية اللازمة لإنتاج البطاريات وشبكات الطاقة المتجددة، يواجه العالم تحديًا كبيرًا يتمثل في الآثار البيئية السلبية للتعدين التقليدي. تُظهر دراسة حديثة حلاً مبتكرًا لاستخراج النحاس من عُقيدات المعادن في أعماق البحار بطريقة أكثر استدامة، باستخدام تقنية بلازما الهيدروجين لتقليل الانبعاثات واستهلاك الطاقة، وهو ما يمثل نقلة نوعية في صناعة تعدين النحاس.
تُعد إزالة الغابات لاستخراج النيكل والكوبالت، بالإضافة إلى الكميات الهائلة من النفايات الناتجة عن استخراج كميات قليلة من المعادن مثل النحاس، من أبرز المشكلات البيئية المرتبطة بالتعدين التقليدي. يهدف البحث الجديد، الذي نشره معهد ماكس بلانك للمواد المستدامة في ألمانيا، إلى معالجة هذه المشكلات من خلال تقديم بديل صديق للبيئة.
تعدين النحاس بتقنية مبتكرة تقلل من الانبعاثات
يقوم فريق البحث بتطوير طريقة لاستخلاص النحاس النقي من خامات أعماق البحار عن طريق صهرها في فرن القوس الكهربائي، مع استبدال الفحم ببلازما الهيدروجين كعامل اختزال. تسمح هذه العملية بفصل النحاس أولاً ثم تكوين سبيكة من النيكل والكوبالت، مما يسهل عمليات المعالجة اللاحقة ويقلل من النفايات.
وأظهرت النتائج المنشورة في مجلة “ساينس أدفانسز” أن الطريقة الجديدة تقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة تصل إلى 84%، وتقلل أيضًا من إجمالي استهلاك الطاقة بنسبة 18% مقارنة بالطرق التقليدية.
آلية عمل تقنية بلازما الهيدروجين
تعتمد التقنية على استخدام الكهرباء لإنشاء بلازما من الهيدروجين، والتي تستخدم بعد ذلك لتقليل أكاسيد المعادن واستخلاص النحاس النقي. على عكس الطرق التقليدية التي تعتمد على عوامل اختزال كربونية، فإن هذه العملية لا تنتج سوى بخار الماء كمنتج ثانوي رئيسي.
يقول عُبيد منظور، الباحث الرئيسي في الدراسة، إن الابتكار العلمي يكمن في تطوير عملية كهربائية بالكامل، أحادية الخطوة، لاستخلاص النحاس والنيكل والكوبالت من عُقيدات المعادن. هذا يقلل بشكل كبير من تعقيد العملية ويجعلها أكثر كفاءة من حيث الطاقة.
الاعتبارات البيئية لمشاريع تعدين أعماق البحار
على الرغم من المزايا الواضحة، يدرك الباحثون أن تعدين أعماق البحار يحمل أيضًا مخاطر بيئية محتملة. تعد عُقيدات المعادن موطنًا لمجموعة متنوعة من الكائنات الحية، وقد يؤدي تعكير قاع البحر إلى تعطيل هذه النظم البيئية الحساسة.
وتشمل المخاوف الأخرى تكوّن أعمدة الرواسب، والآثار المحتملة على التنوع البيولوجي البحري، والحاجة إلى فهم أفضل لعمليات التعافي على المدى الطويل. من المهم إجراء تقييم بيئي شامل قبل الشروع في أي عمليات تعدين على نطاق واسع.
وتعتبر تقنية الاستخلاص الجديدة خطوة نحو تعدين مستدام، ولكنها ليست حلاً سحريًا. يجب معالجة جميع المخاطر البيئية المحتملة بعناية لضمان حماية البيئة البحرية.
التحديات الاقتصادية والصناعية المحتملة
بالإضافة إلى التحديات البيئية، هناك أيضًا تحديات اقتصادية وصناعية يجب التغلب عليها قبل أن يتم اعتماد هذه الطريقة على نطاق واسع. يتطلب بناء منشآت ومعامل جديدة استثمارات كبيرة، كما أن توافر الكهرباء النظيفة والهيدروجين الأخضر أمر بالغ الأهمية لتحقيق أقصى قدر من التخفيضات في الانبعاثات.
وبحسب الباحثين، فإن التدخل الحكومي، من خلال وضع سياسات واضحة لتسعير الكربون وتقديم الدعم للتقنيات الصناعية منخفضة الكربون، سيكون أمرًا ضروريًا لتحفيز الصناعة على تبني هذه الطريقة.
ومع تزايد الضغط العالمي لخفض الانبعاثات وتعزيز الممارسات المستدامة، من المتوقع أن تشهد تقنية استخلاص النحاس الجديدة اهتمامًا متزايدًا في السنوات القادمة. يعتمد نجاحها النهائي على القدرة على إثبات جدواها الاقتصادية وتقليل المخاطر البيئية المحتملة. من المقرر إجراء دراسات تجريبية إضافية على نطاق أوسع خلال العام المقبل لتقييم أداء العملية في ظل ظروف واقعية، وتحديد الخطوات اللازمة لتوسيع نطاقها تجاريًا.
