Tradisjonell gruvedrift kan bli en saga blott, ifølge en gruppe forskere. Foto: Pixabay
Verden konsumerer årlig om lag 20 millioner tonn kobber, og etterspørselen har doblet seg siden 1995.
I årene som kommer vil etterspørselen stige ytterligere. Årsaken er at kobber er et av metallene det moderne samfunnet ikke kan klare seg uten, og bruksområdene inkluderer ledninger for elektrisk strøm, rørledninger for gass eller væsker, beslag, tak og takrenner, elektronikk og i legeringer sammen med andre metaller.
Det grønne skiftet kan bidra ytterligere til økningen i etterspørsel, da kobber er et essensielt råstoff for elektrifiseringen av samfunnet, deriblant til elbiler (en elbil trenger tre til fire ganger mer kobber enn en fossildrevet bil), vindmøller og solcellepaneler.
Kikkhullsgruvedrift – største endring siden bronsealderen
Utvinning av kobber (og andre metaller) kan bli mye mindre energikrevende og mer miljøvennlig om vi hadde vært i stand til å kun hente ut metallene fra en malmkropp, i stedet for hele malmkroppen.
Og det er nettopp dette en gruppe forskere tror kan bli mulig.
I en artikkel i tidsskriftet Science Advances, presenterer de en ny metode som kan minne om kikkhullskirurgi.
Metoden kan ifølge dem bli den største endringen for hvordan gruvedrift utføres siden bronsealderen.
Kort fortalt består metoden av en kombinasjon av to eksisterende teknologier; In situ leaching og elektrokinetikk.
In situ leaching er en teknologi der en væske tilsettes i en malmkropp for å vaske ut utvalgte metaller. For eksempel er svovelsyre ofte benyttet for å vaske ut basemetaller som kobber. Det finnes flere gruveselskaper som allerede benytter seg av denne teknologien.
Elektrokinetikk går ut på å skape et elektrisk felt for å kontrollere og akselerere transporten av utvaskingsvæsken og/eller oppløste metaller fra malmen.
Elektrokinetikk er en mye brukt metode innenfor ingeniørvitenskapen, deriblant for å hente ut metaller fra flyveaske, kloakk og gruvedeponier. Dette er imidlertid første gangen at teknologien har blitt foreslått for å hente ut metaller fra malmkropper, ifølge artikkelforfatterne.
Allsidig med mange fordeler
Figuren over viser hvordan forskerne tenker seg at et industrielt konsept kan se ut. De hevder at metoden ikke bare fungerer for kobberforekomster. Også sølv, sink, bly, litium, kobolt, nikkel og en lang rekke flere mineraler og metaller kan utvinnes på denne måten.
Artikkelforfatterne ser mange fordeler ved å gå fra en gruveindustri som baserer seg på å bryte seg ned til en malmkropp og hente ut store mengder berg, til å kunne hente ut kun de aktuelle metallene.
Det kan bli slutt på store «hull» i landskapet. Det kan bli slutt på store gravemaskiner og lastebiler som spyr ut eksos. Store arealkrevende deponier kan bli en saga blott.
Artikkelforfatterne påpeker også at den nye metoden åpner for å drive gruvedrift på steder der det i dag ikke er mulig, som for eksempel i urbane/bebygde strøk. Det kan være godt nytt for for eksempel Europa som per i dag er en importør av de fleste mineraler og metaller.
In situ leaching er en teknologi som i dag allerede benyttes av en rekke gruveselskaper, blant annet for å utvinne uran, kobber og litium. Men denne teknologien alene kommer med visse ulemper knyttet til at man ikke har god kontroll på hvordan den injiserte væsken som skal løse opp metallene vil bevege seg. I mange tilfeller vil det også være nødvendig å drive hydraulisk oppsprekking (fracking).
Forskerne har undersøkt den nye kombinasjonsmetoden på bergartsprøver i laboratorier, samt modellert et feltforsøk. De har stor tro på at den også skal kunne fungere i større skala.
Utvinning og synkende kobbergehalter
Ved slutten av dette århundret kan den globale etterspørselen etter det allsidige metallet ha nådd 90 millioner tonn, ifølge en forskningsartikkel publisert i 2018.
Vi står imidlertid ikke i umiddelbar fare for å gå tom for kobber. Amerikanske USGS har regnet seg frem til at de totale ressursene, både identifiserte og ukjente, er godt og vel 5 milliarder tonn. Og det inkluderer ikke ressurser i dyphavet.
Den store utfordringen er derimot relatert til gehaltene. For 50 år siden var det sjeldent lønnsomt å starte en kobbergruve med mindre enn 1,5 prosent kobber i malmen.
I dag driver verdens gruver på en gjennomsnittlig gehalt på 0,53 prosent. Og kommende prosjekter har en gjennomsnittlig gehalt på 0,39 prosent.
En gehalt på 0,5 prosent betyr at for hvert tonn kobber som skal tas ut, må det totalt tas ut 200 tonn med berg.
Stadig synkende gehalter innebærer altså at stadig mer berg må sprenges og fraktes ut med lastebiler. Mengden energi som kreves per tonn produserte kobber øker raskt. Trenden innebærer også at gruveindustrien gjør inngrep i stadig større arealer av natur, og økt mengde gråberg resulterer i stadig større mengder avgangsmasser som må deponeres. Ikke minst innebærer den høye bruken av drivstoff også store utslipp av CO2.
