Начало Технологии Иновации Фитоминирането – устойчивото бъдеще на минната индустрия. Добив на цинк, никел и...

Фитоминирането – устойчивото бъдеще на минната индустрия. Добив на цинк, никел и кобалт от растения.

Снимка: Anthony van der Ent, UQ

Големите тропически минни компании скоро биха могли да бъдат използват зелена алтернатива на традиционния добив на метали.

Малайзийският парк Кинабалу, който обикаля планината Кинабалу, 20-ият по големина връх в света, е дом на никелова мина като никоя друга по света. Вместо тежки машини, струи серен диоксид и замърсени реки, тя представлява четири декара листно-зелен храст, отглеждан от 2015 г. от местни селяни. Веднъж или два пъти годишно те режат около метър от растенията, които са с височина от около 6 метра. След това изгарят тази култура, за да произведат „биоруда“, която съдържа до 25 процента никел в тегло.

Фитоминирането – производството на метал чрез отглеждане на растения, отдавна се смята за алтернативен, екологично устойчив начин за преоформяне – ако не и замяна – на минната индустрия.

От 320 000 признати растителни вида, само около 700 са така наречените „хиперакумулатори“С течение на времето те изсмукват от сухата почва метали като никел, цинк, кобалт и дори злато.

Докато две трети от никела се използва за производство на неръждаема стомана, от металът се нуждаят и производителите на всичко – от кухненски прибори до мобилни телефони, медицинско оборудване до производство на електроенергия. Цинкът, от друга страна, е от съществено значение за производителите на бои, каучук, козметика, фармацевтични продукти, пластмаси, мастила, сапуни и батерии. И докато доставките на тези труднодостъпни метали намаляват по целия свят, търсенето остава все толкова силно.

Идеята за фитоминиране е представена за първи път през 1983 г. от агроном от Министерството на земеделието на САЩ на име Rufus L. Chaney. Други изследователски групи преди екипа в Малайзия са доказали, че процесът работи на практика – ключова стъпка към спечелването на инвеститори в минната индустрия, които настояват за доказателства.

Най-новите данни от Кинабалу най-накрая привлякоха вниманието на ръководителите в индустрията, тъй като те доказват търговската жизнеспособност на фитоминирането.

„Сега можем да демонстрираме, че металните ферми могат да произвеждат между 150 и 250 килограма никел на хектар годишно“, каза Антони ван дер Ент, старши научен сътрудник в Австралийския университет в Куинсланд, пред Grist, в специален доклад за фитоминирането в Индонезия.

„Земеделският производител би спечелил 3800 долара на декар, ако вземем днешните цени на никела – което“, добавя той, „е съпоставимо с някои от най-ефективните селскостопански култури, изискващи плодородни почви, при еднакви оперативните разходи.“

„На този етап фитоминирането може да премине в пълен мащаб за никел веднага, а фитоминирането за кобалт, талий и селен също е съвсем близо“, казва ван дер Ент.

Екипът на ван дер Ент успява да спечели някои от компаниите в добивната индустрия, приемането на фитоминиране все още не е бързо. Въпреки че примерът в Малайзия и на други места показват, че растенията са с по-малка капиталоемкост, по-щадящи околната среда от традиционния добив, а също така и по-ефективни. 

И все пак в индустрия, която ван дер Ент характеризира като консервативна и устойчива на промени, непосредственото бъдеще на фитоминирането би могло да бъде повече като допълнение към традиционния добив, отколкото негова замяна.

Няколко индонезийски компании за добив на никел сега търсят партньорство с екипа на ван дер Ент в Малайзия.

„Има изобилие от нетрадиционни руди, които могат да бъдат отключени чрез фитоминиране“, каза той. Един пример е изобилие от почва в тропическите региони, която обикновено съдържат 0,5 до 1 % никел, което е под границата, при която една компания би могла да реализира рентабилно конвенционален добив.

Извличането се извършва в дебели слоеве почва, съдържащи повече от 1 % никел, които се срещат на места като Бразилия, Куба, Индонезия, Филипините и Нова Каледония. Този процес включва премахване на слой почва или скала, преди извличането на целевия метал. А това идва на голяма екологична цена. Тъй като никелът е труден за извличане, процесът изисква тежки машини, които работят на дизел и генерират въглерод, както и големи инсталации с киселина, необходими за отделяне на метала.

Тези богати на никел почви обаче стават все по-оскъдни – и може да се окаже, че недостатъчното предлагане в крайна сметка ще накара все повече и повече компании да се възползват от фитоминирането. Това и фактът, че биорудата съдържа 20 до 30 процента никел в тегло, а традиционните руди се движат около един до три процента от теглото.

И все пак, независимо от начина, по който в крайна сметка ще се развият партньорствата с Индонезия, е малко вероятно големите минни компании да заменят машините с храсти за една нощ.

Сега, когато се добива никел, околният почвен слой се затрупва с отпадъци от токсични метали. Този слой обикновено трябва да бъде изкопан, изнесен и продаден на депа, коствайки големи разходи за оператора на мината. В случай на добив на въглища, цената на рехабилитация за земя е средно 71 000 долара на декар. Само в ЕС има около 130 милиона декара, нуждаещи се от почистване. Това е сериозен разход за минните компании – и това е, ако изобщо решат да си платят. Много често миньорските компании са склонни да избягват отговорността за рехабилитация.

Остатъците обаче обикновено се състоят от никел, кобалт, натрий и кадмий. С малко физическо или химическо третиране на почвата човек може да създаде идеални условията, при които някои хиперакумулатори процъфтяват – това е толкова просто. „Съкровище на бунището“, както казва ван дер Ент.

Маркъс Радфорд, консултант по околна среда със седалище в Западна Австралия, добави, че фитоминирането е наистина печелившо. То е по-евтино, по-бързо и по-лесно. Като добавим към това и че съживява местната екосистема. „Това е начин за даване, вместо за вземане“, казва той.

„Индустрията неизменно иска демонстрация на място на фитоминиране, доказваща оперативна жизнеспособност, но не е готова да финансира такъв пилотен проект. Твърдо вярвам, че след като съществува доказана мащабна демонстрация на място, това ще привлече финансиране.“

Ван дер Ент сега работи върху хидрометалургичен завод, който отделя целевия метал, в случая никел, от рудата му чрез среда на водна основа. За да не се налага да се изгаря ръчно реколтата, както се прави сега – което означава, че процесът ще бъде напълно въглеродно неутрален.

След като ограниченията за COVID се вдигнат, той се надява екипът да внесе нов живот в термина „топилни заводи“.

Източник: Grist