(Grafik von Visual Capitalist veröffentlicht am 17. August 2021)
Tieftauchen nach Metallen: Visualisierung des Meeresbergbaus
Die Konjunkturpakete mehrerer Länder haben die Nachfrage nach Rohstoffen wie Kupfer, Eisenerz und Lithium angekurbelt. Angesichts der Tatsache, dass für die Elektrifizierung und den Übergang zu sauberer Energie mehr Metalle benötigt werden, blicken viele Unternehmen auf einen unerschlossenen Markt: den Meeresbergbau.
Der Bergbau in der Tiefsee wird noch untersucht, doch auf dem Meeresboden gibt es reichlich Metalle. Der Wert der Reserven wird auf 8 bis über 16 Billionen US-Dollar geschätzt.
Diese Infografik von Prospector bietet einen visuellen Überblick über den Meeresbodenabbauprozess.
Unten in den Tiefen
Das produktivste Gebiet für den Meeresbergbau ist die Clarion Clipperton Zone (CCZ) im Ostpazifik zwischen Hawaii und Mexiko. Fast 20 internationale Bergbauunternehmen haben Verträge zur Erkundung der über 5.000 Kilometer langen Region.
Die meisten Metalle kommen in kartoffelgroßen, steinähnlichen, polymetallischen Knollen vor. Die Millionen Jahre alten Knollen wachsen durch die Aufnahme von Metallen aus dem Meerwasser und dehnen sich langsam um den Kern von Muscheln, Knochen oder Gestein aus.
| Mineralvorkommen | Tiefe | Mineralien |
|---|---|---|
| Polymetallisches Sulfid | 1.000 bis 4.000 m | Kupfer, Blei, Zink, Silber und Gold |
| Polymetallische Knollen | 3.000 bis 6.500 m | Nickel, Kobalt, Mangan, Kupfer, Ammoniumsulfat |
| Kobaltkrusten | 1.000 bis 2.500 m | Kobalt, Nickel, Mangan, Seltene Erden, Eisen, Kupfer |
Quelle: The Pew Charitable Trusts
Es wird geschätzt, dass auf dem Meeresboden in der CCZ 21 Milliarden Tonnen polymetallischer Knollen ruhen, die schätzungsweise Folgendes enthalten:
6 Milliarden Tonnen Mangan, 226 Millionen Tonnen Kupfer – etwa 25 % der landbasierten Reserven, 94.000 Millionen Tonnen Kobalt – etwa sechsmal so viel wie die derzeitigen Landreserven, 270 Millionen Tonnen Nickel – das 100-fache der jährlichen weltweiten Nickelproduktion im Jahr 2019.
Kobaltreiche Ferromangankrusten finden sich an den Seiten von Unterwassergebirgsketten und Seebergen. Ähnlich wie Knollen bilden sich diese Krusten über Jahrmillionen als Metallverbindungen im Wasser. Etwa 57 % davon liegen im Pazifik.
Polymetallische Sulfidablagerungen, die entstehen, wenn Meerwasser in Vulkangestein eindringt, finden sich entlang der Grenzen tektonischer Platten im Pazifischen Ozean, Indischen Ozean und Atlantischen Ozean.
Wie funktioniert Meeresbergbau?
Die Gewinnung von Mineralien aus dem Meeresboden soll entweder ein modifiziertes Baggern (für Knollen), ein Schneiden (für massive Sulfide und Krusten) und den Transport des Materials als Schlamm in einem Steig- oder Korbsystem zu einem Oberflächenunterstützungsschiff umfassen.
Das mineralhaltige Material wird dann in einem Schiff verarbeitet (Reinigung und Entwässerung – wobei das Abwasser und die Sedimente in den Ozean zurückgeführt werden) und dann auf einen Lastkahn für den Transport an Land übertragen, wo es zur Gewinnung der Zielmetalle weiterverarbeitet wird.
Auf dem Weg zu einer grüneren Zukunft
Die wachsende Nachfrage nach Batterien für den Antrieb von Elektroautos und die Speicherung von Wind- und Sonnenenergie hat die Kosten vieler Metalle in die Höhe getrieben und die Geschäftsmöglichkeiten für den Meeresbodenabbau gestärkt.
Laut einer im Journal of Cleaner Production veröffentlichten Studie könnten durch die Herstellung von Batteriemetallen aus Knollen die CO2-Emissionen um 70–75 % reduziert, die Landnutzung um 94 % reduziert und feste Abfälle zu 100 % vermieden werden.
Hier ist ein Blick auf den Vergleich zwischen Meeres- und Landbergbau:
| Verfahren | Meeresbergbau | Landbergbau |
|---|---|---|
| Prospektionszeit | 1-2 Jahre | 2-8 Jahre |
| Explorationskosten | 20 Millionen US-Dollar | 10 Millionen US-Dollar |
| Entwicklungszeit | 4-6 Jahre ab Entdeckung | 10+ Jahre seit der Entdeckung |
| Entwicklungskosten | 1 Milliarde US-Dollar | Bis zu Milliarden Dollar pro Jahr |
| Bergbau und Gewinnung | Weniger als 1 Milliarde US-Dollar pro Jahr, 20–30+ Jahre | Bis zu Milliarden Dollar pro Jahr, über 50 Jahre |
| Schließung und Sanierung | Untersuchungsmöglichkeiten zum Ausgleich der Verdrängung von Meereslebewesen und Meeresoberflächen | Renaturieren des Landes so weit wie möglich, Bepflanzen und Austrocknen der Absetzbecken |
Quelle: The Metals Company
Das Seerechtsübereinkommen der Vereinten Nationen (UNCLOS) hat bisher 28 Explorationsverträge im Pazifik, im Indischen und Atlantischen Ozean genehmigt, die 1,3 Millionen Quadratkilometer des Meeresbodens abdecken.
Da viele Unternehmen ihr Augenmerk auf die unerforschten Reichtümer des Ozeans richten, könnte der Meeresbodenabbau eine Fülle unerschlossener Mineralien auf dem Meeresboden bieten.