Noduli polimetallici, la nuova frontiera della ricerca mineraria (II p.)

Copertina

Copertina – Nodulo polimetallico con piccola spigna cresciutaci sopra. Recuperato da un robot di ricerca sui fondali del Pacifico dcontrollato da Geomar, Istituto oceanografico tedesco (da National Geographic Italia).

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La dipendenza dalle importazioni di Mn

Il campo di esplorazione dei noduli oceanici è stato lungamente dominato dagli interessi di U.S.A. e Giappone. Negli Stati Uniti il sostegno governativo al progetto di estrazione dei noduli polimetallici è stato intenso per parecchi anni. Due eventi in particolare hanno contribuito a dare un forte impulso alla cosa. Nel 1970 il Mining and Minerals Policy Act aveva incoraggiato specificatamente la produzione interna di minerali ed in quegli anni il Dipartimento degli Interni istituì l’Ocean Mining Administration (OMA) per coordinare le ricerche minerarie oceaniche. Le risorse minerarie dei depositi oceanici profondi avrebbero dovuto costituire la maggior fonte di riserva per molti minerali ed avrebbero fornito buona parte del materiale necessario agli U.S.A. negli anni Ottanta. Inoltre avrebbe dovuto indirizzare gli U.S.A. a continuare le ricerche anche per nickel, cobalto e manganese fino al 2000. Tale grande interesse derivava agli U.S.A. dal fatto che per coprire la richiesta interna erano costretti ad importare il 100% del manganese, il 95% del cobalto e l’80% del nickel.
Analogamente anche il Giappone era fortemente dipendente dalle importazioni per gli stessi metalli. Così sembrerebbe che tanto l’importanza, quanto la sicurezza di approvvigionamento di questi minerali fosse, per massima parte, all’origine degli investimenti fatti nella ricerca mineraria oceanica.

Nei noduli polimetallici, soprattutto, non solo manganese

Nonostante che il manganese rappresentasse mediamente il 30% del peso dei noduli polimetallici la ricerca mineraria oceanica è stata soprattutto rivolta alla potenzialità dell’approvvigionamento di nickel, cobalto e rame. Il processo estrattivo era sequenziale all’estrazione del manganese. In una edizione di Metallgesellschaft’s Review of Activities il recupero di nickel, cobalto e rame era visto come lo scopo prevalente, mentre il manganese era appena considerato e con parecchio scetticismo. La ragione di ciò risiedeva nelle difficoltà per il mercato di assorbire il profondo incremento di disponibilità di manganese. La produzione di 25.000 t di nickel da 2,1 milioni di dry metric tons di noduli avrebbe comportato una contemporanea coproduzione di 450-500 mila tonnellate di manganese.
Tutto cambia in conseguenza allo sviluppo delle economie emergenti, o già affermate, come la Cina per le tecnologie high green, e l’India per quelle high teck. Ma certo anche per le loro aspirazioni di affermazione monopolistica (soprattutto per la Cina). E la svolta è quella degli ultimissimi anni col tentativo high-green del tutto elettrico (dopo l’eolico ed il solare ormai non più di grande attualità) poiché pubblicizzato, a livello di produttori, e non solo, come pulito.

Giacimenti terrestri di Mn e noduli polimetallici

Il futuro dell’approvvigionamento di manganese ad alto tenore sia dai giacimenti terrestri che dai nodulipolimetallici dei fondi oceanici (destinato ai contratti a termine futuri) appariva fiorente nei primi anni Settanta del secolo scorso. Un’eccezione poteva essere il minerale per batterie attive, sebbene il biossido sintetico di manganese fosse regredito di posizione.
Per promuovere il consumo di manganese fu costituito, in quegli anni, il Manganese Centre (con sede a Parigi), riconosciuto ufficialmente dalla legislatura francese nel luglio 1969-70. I membri fondatori furono: le ACCIAIERIE DI PARIGI E D’OUTREAU, la COMPAGNIA MINERARIA DELL’OGOOUÉ, la COMPAGNIA MINERARIA AUTLAN, la ELKEM-SPIGERVERKET S/A, la SADACEM, la SEDEMA, la SOCIETÀ MINERARIA DI KISENGE MANGANESE, la SOUTH AFRICA MANGANESE e le ACCIAIERIE UGINE.
Scopo principale del Manganese Centre fu quello di:

  • promuovere la cooperazione fra i vari istituti e le compagnie operanti nel campo del manganese;
  • far circolare le informazioni concernenti il manganese;
  • partecipare o organizzare conferenze e dimostrazioni nonché incoraggiare o sponsorizzare ricerche per l’espansione e la diffusione dell’impiego del manganese;
  • migliorare le produzioni, le manifatture, i trattamenti e l’impiego del manganese e dei materiali contenenti manganese;
  • e infine rinforzare la cooperazione e gli scambi scientifici sugli impieghi del manganese.
Immagine citata nel testo

Figura 18 – Metodologie estrattive per il Deep Sea Mining (da frontiersin.org)

Aree di ricerca ed estrazione

Molti dei metalli rari richiesti per le applicazioni verdi (green tech) e ad alta tecnologia (high tech) sono abbondanti anche sulla terraferma, seppure molto dispersi nelle rocce ospiti/incassanti. Questo status ha necessitato, e necessiterà, di coltivazioni a cielo aperto molto invasive come la Miniera di Bayan Obo in Cina, (Figura 11 e Figura 12) o quella di Mauntain Pass in California (Figura 13), oppure quella di Bou-Azzer in Marocco per il cobalto o quella di Chino (Figura 14, per il rame). E non solo. Ad esempio, l’Indonesia è diventata leader nell’estrazione del nickel distruggendo la foresta pluviale (GAGGI, 2023).
Oltre a questo, nel 2013, sussistevano ancora numerosi problemi relativamente alla possibilità di estrazione, o meglio raccolta, dei noduli e, soprattutto, delle croste oceaniche. Erano problemi tecnici relativi alla conoscenza degli spessori delle croste e del loro sviluppo sia orizzontale che, soprattutto, lungo gli acclivi versanti delle montagne sottomarine (HEIN J.R., MIZELL K., KOSHINSKY A. e CONRAD T.A., 2013).

Nel 2018, Giappone e Corea del Sud avevano già realizzato dei prototipi (Figura 15, Figura 16 e Figura 17) ed effettuato dei test di profondità, nel tentativo di sopportare le enormi pressioni degli abissi, senza però aver ancora sviluppato una tecnologia a larga scala.
C’era poi un problema amministrativo (a tutt’oggi irrisolto). Entro le 200 miglia nautiche le risorse rientrano nella Zona di Economia Esclusiva del Paese frontista. Al di fuori i permessi di ricerca (anche per la sola esplorazione) e le attività estrattive sono stati regolati dalle Nazioni Unite e dall’International Seabed Authority (ISA).

La corsa ai permessi di ricerca è comunque cominciata.
L’ISA ha, per adesso, previsto trenta permessi esplorativi nell’area di maggior interesse, la Clarion Clipperton Zone (CCZ)  che si estende per 6 milioni di kmq tra le Hawaii e il Messico. Cinque di questi permessi sono, ad oggi,
già appannaggio della Cina. …Coprono complessivamente 92.000 miglia quadrate di fondale marino internazionale -circa le dimensioni del Regno Unito- e cioè il 17% dell’area totale attualmente autorizzata dall’ISA… (GIULIANI, 2023). Due contratti di esplorazione ciascuno sono intestati a Corea del Sud, India, Russia, Francia e Germania.

Attività estrattiva e danno ambientale

Sulla terra ferma le attività estrattive legate ai nuovi minerali di interesse hanno creato e stanno creando enormi crateri di cava a cielo aperto (Figura 11, Figura 12, Figura 13 e Figura 14). Ma soprattutto sono le discariche di residui a creare problemi di stoccaggio a causa della dispersione dei minerali nelle ganghe. Ma anche per problemi di inquinamento dei terreni, delle acque superficiali e degli acquiferi. 
Non andrà meglio nelle profondità oceaniche dove il dragaggio dei fondali avrà un effetto mortale diretto sugli organismi che vivono in prossimità del sito di lavorazione, ma anche nei dintorni (Figura 18). E non basta, ci saranno il sollevamento, la dispersione e la risedimentazione delle nuvole di sedimenti con conseguente asfissia degli organismi sessili e immobili. Poi i rumori e le vibrazioni che disorienteranno i mammiferi marini (balene e delfini).
Il primo studio relativo agli effetti ambientali fu condotto dalla Germania occidentale proprio quando le compagnie minerarie persero interesse per questa tecnica. Nel 1989, gli scienziati della Germania occidentale avviarono l’esperimento DISCOL, Disturbance and Re/Colonization. L’esperimento ha simulato un’operazione mineraria sul fondale marino in un’area ricca di noduli del bacino del Perù a sud delle Isole Galapagos. Dal 1989 al 2015 sono seguite numerose osservazioni che hanno esaminato se e in che misura la fauna ha ricolonizzato l’area oggetto dell’esperimento. A 26 anni di distanza, l’ecosistema interessato da questo esperimento non si è ancora del tutto risanato (…) Un altro studio ha esaminato gli effetti ambientali dell’estrazione di croste ricche di cobalto. Nel 2020, un’operazione finanziata dal governo giapponese ha condotto un test che aveva lo scopo di estrarre dal fondo dell’oceano croste ricche di cobalto, scavando una striscia lunga circa 120 metri nell’Oceano Pacifico nordoccidentale. Lo studio ha dimostrato che, nell’anno successivo allo scavo, la densità di animali nuotatori attivi, come pesci e gamberetti, è diminuita del 43% nelle aree direttamente interessate dai sedimenti sollevati dall’attività mineraria, e del 56% nelle zone adiacenti… (LO BUE, 2023).

Nonostante gli allarmi…

L’allarme è stato ribadito da numerosi scienziati.
Tuttavia, nonostante le raccomandazioni degli studiosi, alcune società hanno avviato attività di estrazione in acque territoriali. Queste, infatti, non rientrano nella giurisdizione dell’ISA. È il caso di DE BEERS GROUP in Namibia, di NAUTILUS MINERALS in Papua Nuova Guinea, del governo del Giappone a Okinawa e della Norvegia che inizierà dal 2023. Nel frattempo, la Cina ha avviato programmi di prospezioni sia interni, ma soprattutto esterni ai suoi confini. Proprio quest’anno …il governo cinese ha inviato la Dayang Hao, una delle sue navi da spedizione più avanzate, per setacciare le acque profonde di una porzione marittima dell’Oceano Pacifico incastonata tra le Hawaii e il Giappone… (GIULIANI, 2023). E questo in previsione dell’inizio delle estrazioni in acque profonde previsto per il 2025.
E l’Italia? 
Nel 2020 è stato annunciata una collaborazione fra Fincantieri e Saipem …per analizzare le potenzialità dello sviluppo del mercato del Deep Sea Mining…  (BRUSSATO, 2020). La prima per fornire le navi di appoggio, mentre la seconda, con l’esperienza maturata insieme ad ENI, per occuparsi delle operazioni di dragaggio dei fondali.

La più grande speculazione mineraria della storia

In conclusione, tutta questa spinta alla nuova idea green dell’elettrico, è/sarà proprio green?
Partiamo dal presupposto che probabilmente conosciamo meglio Marte che i fondi oceanici. E consideriamo che in questa disanima non si è parlato dei costi e delle tecniche di smaltimento delle batterie, cuore cervello e polmoni di tutti gli apparati elettrici-elettronici.
Ma nessuno ne parla.
Già è sorto il problema dello smaltimento di computer, cellulari, palmari, notebook, etc. con buona pace di quel poco che se ne può recuperare/riciclare economicamente. E non è ancora iniziato, ma forse è allo studio, il recupero/riciclo di quanto provieniente da e-bike, monopattini e auto ibride/elettriche…
Considerazione finale…
Sappiamo che l’industria delle auto elettriche non è certo una scoperta degli ultimi anni. Probabilmente è iniziata con i primi prototipi (Figura 19, Figura 20, Figura 21, e Figura 22). In Italia addirittura, la prima auto elettrica pare sia stata realizzata nel 1891 dal conte Giuseppe Carli a Castelnuovo di Garfagnana.
Nonostante tutto, quello degli ultimi anni appare più come un obbligo strisciante e subdolo… 
Qualcuno a detto che presto ogni parcheggio dovrà avere la sua colonnina di ricarica per le auto elettriche. Immaginiamo città come Milano, Roma o Napoli dove si parcheggia di già necessariamente in seconda o terza fila, dotarli di colonnina di ricarica. È come immaginare di rendere antisismici tutti i centri storici ed i borghi medievali…
Rimangono tanti aspetti incongrui fra loro, ancora da sviscerare ed approfondire. Forse in un futuro, ma non troppo vicino… Oggi siamo già abituati a certe comodità come comandare vocalmente l’accensione delle luci di casa o accendere condizionatori e riscaldamento dal cellulare. Ma quando salta il wifi di casa o capita, seppure ormai di rado, un blackout elettrico? Torniamo a buio ed al freddo (Figura 23)…

Bibliografia

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