Un sistema di estrazione in acque profonde per la raccolta di noduli polimetallici negli abissi dell’oceano
I noduli polimetallici trovati sui fondali marini della maggior parte dei bacini oceanici contengono milioni di tonnellate di metalli, tra cui nichel, rame, cobalto e manganese, nonché gallio ed elementi delle terre rare. L’estrazione efficiente in acque profonde di questi noduli richiede una completa catena del valore altamente tecnologica per lo svolgimento di attività di estrazione; tuttavia, ad oggi, nessun sistema di raccolta, trasporto verticale e trattamento superficiale ha mai raggiunto il livello di fattibilità industriale. Allo stesso tempo, risulta di cruciale importanza comprendere la biodiversità e gli ecosistemi delle acque profonde affinché siano introdotte norme e regolamenti efficaci per la valutazione dell’impatto ambientale per rispondere opportunamente alle esigenze future dell’estrazione in acque profonde e alle sfide ambientali correlate.
Dal fondale marino alla terraferma
Grazie al finanziamento dell’UE, il progetto Blue Nodules ha «concepito la configurazione dell’intera catena logistica, affrontando allo stesso tempo l’arduo problema della salvaguardia dell’ambiente sino al livello 6 di maturità tecnologica», osserva Laurens de Jonge, coordinatore del progetto, che afferma inoltre: «Questa iniziativa ambiziosa rappresenta un grande passo nello sviluppo e nel collaudo di tecnologie ecocompatibili di raccolta dal fondale marino e di trattamento dei noduli polimettalici». Il cuore delle operazioni è il veicolo di raccolta subacquea Apollo II (raffigurato), impiegato per la raccolta di noduli a una profondità fino ai 6 km. Il cingolato per fondale marino è collegato all’imbarcazione di produzione in mare aperto tramite un tubo flessibile attaccato al sistema di trasporto verticale e un cavo di trasmissione contenente le connessioni dati e l’alimentazione elettrica. La separazione dei noduli dai sedimenti avviene tramite il trattamento in situ. A bordo dell’imbarcazione, i noduli vengono disidratati e l’acqua degli abissi è restituita al mare. A questo punto, un’altra nave preleva il minerale per il trattamento su terraferma e l’estrazione dei metalli.
Impatto ambientale minimo
Avvalendosi di dettagliate simulazioni a computer, il gruppo del progetto Blue Nodules ha realizzato un processo di raccolta noduli in cui le turbolenze del fondale marino, caratterizzate sostanzialmente da sedimenti morbidi e appiccicosi, sono ridotte al minimo. Le simulazioni modello per pennacchi, rumore e alterazioni del substrato del fondale marino sono state convalidate da sperimentazioni in laboratorio e prove sul campo svoltesi nel 2018 e nel 2019. La priorità è stata accordata alla riduzione al minimo della mobilitazione dei sedimenti del fondale marino e della dispersione dei sedimenti sospesi sotto forma di pennacchi, provocata dal movimento del veicolo, dall’estrazione dei noduli e dalla restituzione dell’acqua da parte delle operazioni condotte in superficie. Guardando al futuro, i ricercatori del progetto si stanno impegnando a diminuire l’energia cinetica dei pennacchi originati dal veicolo, il che a sua volta equivale a pennacchi di dimensioni inferiori. I ricercatori stanno inoltre tentando di rimuovere i componenti idraulici per ridurre il rischio di contaminazione del fondale marino. «Gli standard ambientali nell’ambito della giurisprudenza hanno senso solo se è possibile integrarli nel processo di progettazione e nel funzionamento, garantendo al contempo un monitoraggio continuo», sottolinea de Jonge. «Grazie alla collaborazione tra scienza, industria e legislatori durante l’ingegnerizzazione e il collaudo, il progetto Blue Nodules è riuscito non solo a creare un’attrezzatura sostenibile, ma anche a sviluppare un sistema di monitoraggio e di sensori che si occuperà di misurare, rilevare e quantificare in maniera oggettiva gli impatti ambientali, quali pennacchi, rumore e alterazione del substrato».
L’estrazione in acque profonde sta per trasformarsi in realtà
Il progetto Blue Harvesting è il successore di Blue Nodules. Blue Harvesting, composto da una folta schiera di partner del progetto predecessore, si concentrerà sullo sviluppo e sul miglioramento dell’estrattore per mitigare l’impatto ambientale, preservando allo stesso tempo la velocità e l’efficienza di produzione. L’esecuzione di prove sul campo integrate e di prove pilota di estrazione in un ambiente adeguato in mare aperto favorirà il raggiungimento del livello 7 di maturità tecnologica. Composto da 167 Stati membri e dall’Unione europea, l’Autorità internazionale dei fondali marini (ISA, International Seabed Authority) è in possesso del mandato nell’ambito della convenzione delle Nazioni Unite sul diritto del mare per l’organizzazione, la regolamentazione e il controllo di tutte le attività relative ai minerali nei fondali marini internazionali a vantaggio dell’umanità nel suo insieme. L’ISA ha emanato regolamenti sull’esplorazione in acque internazionali e si sta attualmente dedicando ai regolamenti per lo sfruttamento.
Parole chiave
Blue Nodules, estrazione, fondale marino, acque profonde, ambiente, energia, noduli polimetallici, trattamento in mare aperto, materie prime essenziali
