Droner kan finne fremtidens mineraler

Et nytt europeisk forskningsprosjekt skal utvikle nye letemetoder for å finne fremtidens grønne mineraler og metaller.

GREENPEG skal utvikle nye metoder for bruk av droner for å finne fremtidige pegmatittforekomster under bakken. Foto: GREENPEG

Det grønne skiftet krever metaller og mineraler. Europa og EU er en stor forbruker av de råstoffene som utbygging av fornybar energi krever, men produserer i mange tilfeller kun en brøkdel selv.

Det er én av årsakene til at de gjennom en rekke forskning- og utviklingsprosjekter tar sikte på å bli mer selvforsynte. For ressursene finnes i bakken, og nå skal de letes opp mer effektivt og miljøvennlig.

Ett av de nye forskningsprosjektene – GREENPEG – ledes fra Norge ved Naturhistorisk museum (NHM) i Oslo. Nylig ble GREENPEG tildelt 8,3 millioner euro i støtte av EU gjennom forskningsprogrammet Horizon 2020. Prosjektleder er NHM-professor Axel Müller.

Prosjektet har som mål å utvikle nye letemetoder for pegmatitter, en særegen bergart som er rik på flere av mineralene og metallene som er nødvendige for å lage batterier, solcellepaneler og andre grønne teknologier.

– Europa har mange pegmatittforekomster, og har drevet på disse i mer enn 200 år for deres høykvalitetsråstoffer. I dag er pegmatittforekomster mer etterspurt enn noensinne, primært på grunn av litium som brukes i batterier og ren kvarts som brukes i solceller, forteller Müller.

Norsk forekomst under lupen

13 partnere deltar i prosjektet. Foruten NHM er også Norges geologiske undersøkelse en norsk deltaker. De øvrige partnerne representerer store europeiske universitetsmiljøer, gruveselskaper og spesialiserte leteselskaper.

Nylig møttes prosjektdeltakerne i Tysfjord i Nordland. Tysfjord er en viktig lokalitet, for her har det blitt drevet på pegmatitter siden 1908. Primærproduksjonen har vært feltspat, men de seneste årene har norsk-franske The QUARTZ Corp utvunnet høykvalitetskvarts til bruk innen solceller, halvledere og fiberoptikk.

Tysfjord er én av tre europeiske pegmatittforekomster som GREENPEG skal gjøre forskning og tester ved de neste årene. Forskerne mener det er svært sannsynlig at det finnes flere forekomster av pegmatitt anriket på ren kvarts i området.

Ifølge Müller er det utfordrende å finne pegmatittforekomster ved å bruke tradisjonell mineralleteteknologi. Derfor skal GREENPEG over de neste fire årene utvikle nye letemetoder designet spesifikt for pegmatitter.

Oppstartsmøte for GREENPEG ved Jennyhaugen pegmatittdagbrudd i Tysfjord. Axel Müller står i midten med røde og sorte bukser. Foto: GREENPEG / Wolfgang Reimer

Tar i bruk droner

– Kort fortalt foregår konvensjonell leting etter mineralforekomster på land over tre målestokker; fjernmålinger ved hjelp av satellitter, flymålinger med fokus på gravimetri, magnetisme og radioaktivitet, og geofysiske og geokjemiske målinger på bakken som etterfølges av kjerneboringer, sier professoren.

Men pegmatitter er notorisk vanskelige å finne ved hjelp av de klassiske metodene. Noe av forklaringen ligger i hvordan de dannes.

– Pegmatitt er en svært grovkornet, magmatisk bergart som består av store krystaller (mer enn 2 cm). De fleste pegmatitter krystalliseres (størkner) fra en granittisk smelte. I motsetning til andre magmatiske bergarter, er pegmatitter mindre enn én kilometer store og svært heterogene i struktur, mineralstørrelse og -fordeling, forklarer Müller.

Både forekomstenes størrelse og innhold er altså uforutsigbart.

– Pegmatittforekomstene er for små til å identifiseres med konvensjonelle fjern- og flymålinger. Vi ønsker å utvikle nye algoritmer for prosessering av slike målinger tilpasset de unike egenskapene til pegmatittene.

GREENPEG skal videre utvikle drone-baserte geofysiske målinger for identifisering av underjordiske pegmatittforekomster, samt en ny seismikkbasert metode som spesifikt utnytter kvartsens piezoelektriske egenskaper.

Droner kan dermed bli et vanlig syn både ved Tysfjord, samt de andre GREENPEG-lokalitetene Wolfsberg i Østerrike og Leinster i Irland (begge rike på batterimetallet litium) de neste årene.

Ukonvensjonelle mineralforekomster krever nye letemetoder. Illustrasjon: GREENPEG

Viktig for EUs energi- og klimamål

GREENPEGs nye leteteknologier og algoritmer skal integreres og oppskaleres til fleksible, klare-til-bruk og kostnadseffektive metoder for å finne hittil ukjente pegmatittforekomster i Europa.

Det er spesielt Norge, Sverige, Finland, Portugal, Spania, Østerrike, Tyskland og Irland som besitter store og mange pegmatittforekomster som i dag delvis er i drift og med stort potensial for videre utvinning.

EUs etterspørsel av feltspat og kvarts dekkes i stor grad av disse forekomstene i dag. EU har derimot få kjente litiumforekomster, og produksjonen utgjør kun 3 prosent av den globale andelen. Men GREENPEG kan ifølge Müller bidra til å dekke den største delen av litiumbehovet for å etablere europeisk batteriproduksjon.

– Resultatene fra GREENPEG vil bli implementert i EUs politikk for bærekraftig produksjon av råvarer og oppfylle de ambisiøse energi- og klimamålene for 2030. På denne måten kan vi bidra til å minimere miljøpåvirkninger og risikoer forbundet med leting og utvinning av kritiske råstoffer, avslutter Axel Müller.

Prosjektet vil også bidra til å øke kunnskap og aksept for leteaktiviteter i befolkningen ved å blant annet informere og snakke med folk og tilrettelegge lett tilgjengelig og lett forståelig informasjon om prosjektet.