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Minería de los fondos marinos para nódulos polimetálicos de las profundidades oceánicas

Los fondos marinos albergan un vasto recurso de materias primas, incluidas las materias primas críticas, que son esenciales para las industrias existentes y las tecnologías innovadoras europeas e indispensables para el desarrollo de tecnologías clave para la transición energética como, por ejemplo, las baterías, las turbinas eólicas y la energía solar.

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Tecnologías industriales
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Los nódulos polimetálicos presentes en los fondos abisales de la mayoría de las cuencas oceánicas albergan millones de toneladas de metales como cobalto, cobre, manganeso y níquel, así como galio y elementos de tierras raras. La explotación minera eficiente de estos nódulos en los fondos marinos precisa de una cadena de valor minera de alta tecnología pero, hasta el momento, ningún sistema integral de extracción, transporte vertical y procesamiento en superficie ha alcanzado la viabilidad industrial. En paralelo, es fundamental conocer la biodiversidad de los ecosistemas de los fondos marinos para que se redacten normativas y estándares eficaces de evaluación de impacto ambiental a fin de dar una respuesta idónea a la minería de los fondos marinos y los retos medioambientales asociados.

Del fondo marino a la costa

El proyecto Blue Nodules, financiado con fondos europeos, «concibió el diseño de toda la cadena logística, y abordó a la vez el arduo problema de la protección del medio ambiente, hasta el nivel seis de madurez tecnológica—comenta Laurens de Jonge, coordinador del proyecto—. Esta ambiciosa iniciativa constituye un paso esencial para desarrollar y probar tecnologías de extracción y procesamiento de nódulos polimetálicos de fondos marinos respetuosas con el medio ambiente». La esencia de las operaciones reside en el vehículo submarino de extracción Apollo II (en la foto), que se emplea para extraer los nódulos a profundidades de hasta seis kilómetros. Este vehículo oruga submarino está acoplado al buque de producción en alta mar a través de una manguera flexible de cierre, conectada al sistema de transporte vertical, y de un cable umbilical, que contiene las conexiones de datos y proporciona el suministro de energía eléctrica. El procesamiento «in situ» en el fondo marino permite separar los sedimentos de los nódulos, que se deshidratan en el buque. El agua resultante se devuelve al fondo marino. A continuación, otro barco transporta el mineral para procesarlo en tierra y extraer los metales.

Mínimo impacto ambiental

El equipo de Blue Nodules utilizó simulaciones por ordenador para desarrollar un proceso de extracción de nódulos que reduce al mínimo la perturbación del fondo marino, compuesto en su mayoría por sedimentos blandos y viscosos. Las simulaciones del modelo para el penacho de sedimentos, el ruido y la alteración del fondo marino han sido corroboradas a través experimentos de laboratorio y pruebas de campo durante 2018 y 2019. Se priorizó minimizar el desplazamiento de sedimentos del fondo marino y la dispersión de sedimentos en suspensión a través de los penachos, provocados por el movimiento del vehículo, la extracción de los nódulos y el retorno del agua una vez finalizadas las operaciones en superficie. Para el futuro, los investigadores del proyecto se proponen reducir la energía cinética del penacho de sedimentos desprendido por el vehículo, lo que se traducirá en un penacho más pequeño. También quieren prescindir de los componentes hidráulicos para limitar el riesgo de contaminación del fondo marino. «Las normas ambientales de la legislación solo tienen sentido si pueden incorporarse durante el proceso de diseño y en las operaciones y, además, pueden supervisarse de manera continua —recalca de Jonge—. Gracias a la cooperación entre la ciencia, la industria y los legisladores durante las fases de diseño y prueba, Blue Nodules no solo concibió equipos sostenibles, sino que además desarrolló un sistema de supervisión y detección. Dicho sistema permitirá medir, detectar y cuantificar de manera objetivo impactos ambientales, incluidos el penacho de sedimentos, el ruido y la alteración del fondo marino».

La minería de los fondos marinos a punto de hacerse realidad

El sucesor de Blue Nodules es el proycto Blue Harvesting. Blue Harvesting cuenta con muchos de los socios de su predecesor y abordará el desarrollo y la mejora del vehículo submarino de extracción para reducir el impacto ambiental y mantener a la vez la eficiencia y la tasa de producción. Las pruebas de campo y las pruebas piloto de minería combinadas en un entorno marino relevante permitirán alcanzar el nivel de preparación tecnológica siete. La Autoridad Internacional de los Fondos Marinos (ISA, por sus siglas en inglés), integrada por 167 Estados miembros y la Unión Europea, tiene el mandato de la Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar para organizar, regular y controlar actividades relacionadas con los minerales en los fondos marinos internacionales en beneficio de la humanidad en su conjunto. La ISA ha establecido normas sobre la exploración en aguas internacionales y, actualmente, trabaja en el desarrollo de normas para la explotación.

Palabras clave

Blue Nodules, minería, fondo marino, profundidades oceánicas, medio ambiente, energía, nódulos polimetálicos, procesamiento en alta mar, materias primas críticas

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