Bedrijven willen waardevolle metalen uit de zee delven, maar vragen over de verwerking ervan zijn nog niet opgelost.

De diepten van de oceaan bevatten enorme hoeveelheden waardevolle grondstoffen: metaalknollen op de zeebodem bevatten mangaan, koper, nikkel, kobalt en soms zelfs zeldzame aardmetalen. Volgens schattingen bevinden zich hier soms meer van in de oceaan dan er op het land gewonnen kan worden.

De diepzee is daarom recentelijk een belangrijk geopolitiek thema geworden. In april vaardigde Donald Trump een decreet uit om diepzeemijnbouw te bevorderen en zo snel mogelijk mijnbouwvergunningen te verstrekken. De VS willen hun afhankelijkheid van China voor kritieke metalen, zoals die nodig zijn voor iPhones, batterijen, laptopaccu's en zonnepanelen, verminderen. Met zijn initiatief negeert Trump het internationaal recht met betrekking tot de winning van grondstoffen in internationale wateren. Tot nu toe gold de regel dat geen enkel land waardevolle knollen op de zeebodem zou delven, tenzij duidelijk was of het ecosysteem daar zou worden vernietigd.

Met deze regelgeving hebben de VS een afwachtende houding omgebogen tot een race. Hun doel: als eerste toegang krijgen tot de metalen uit de zee. En daar profiteren met name grondstofbedrijven van.

Verschillende bedrijven bereiden zich al jaren voor op mijnbouw, in de hoop miljarden aan inkomsten te genereren. Het is nog steeds onduidelijk waar de metalen verwerkt zullen worden, zodat ze verkocht kunnen worden – en hoe.

Er bestaan ​​weliswaar technieken om waardevolle mangaanknollen van de zeebodem te verzamelen, maar de aanpak verschilt. Sommige zijn efficiënter, andere zijn milieuvriendelijker.

Sommige bedrijven gebruiken onderwaterrobots met grijparmen die de knollen opvangen, met als doel zo min mogelijk zand en zeeleven mee te nemen. Een snellere – en agressievere – oplossing lijkt op een stofzuiger: een apparaat zuigt de knollen via een pijp het schip in; zand, sediment en vuil worden terug in zee geloosd en zinken terug naar de zeebodem.

De processen zijn noch bijzonder duur, noch bijzonder complex in gebruik. Wat echter ontbreekt, zijn de verwerkingsprocedures – de cruciale stap in het verzilveren van de knollen.

Walter Sognnes werkte 20 jaar in de Noorse oliesector voordat hij het diepzeemijnbouwbedrijf Loke oprichtte. Hij zegt dat de meeste winningstechnieken kunnen worden overgenomen van offshore olieproductie, en dat is niet het probleem: "Een van de grootste uitdagingen voor diepzeemijnbouwbedrijven is momenteel de verwerking."

Voordat de metalen in de toekomst verkocht konden worden, moesten ze uit de mangaanknollen worden gewonnen en verwerkt om een ​​bepaalde zuiverheidsgraad te bereiken.

De verwerking van de knollen is technisch gezien een uitdaging. Er moeten eerst geschikte fabrieken worden gebouwd. Diepzeemijnbouwbedrijven zijn niet bereid om de taak zelf op zich te nemen, omdat ze niet over de nodige expertise beschikken. Bovendien worstelen velen met het onvermogen om voldoende investeringen aan te trekken. De bedrijven richten zich daarom op het verzamelen van de knollen. Ze hebben partnerbedrijven nodig die niet alleen bereid zijn om de knollen van hen af ​​te nemen, maar ook om de infrastructuur voor de verwerking ervan te bouwen.

Christoph Heinrich is emeritus hoogleraar Minerale Grondstoffen aan het Instituut voor Geochemie en Petrologie van de ETH Zürich. Hij zegt: "Kobalt, mangaan, koper, nikkel en de zeldzame aarden: al deze elementen zijn verspreid over de korrels in nano- tot microkristallijne vormen." De metalen zijn dus in kleine hoeveelheden verdeeld. Daarom kunnen ze volgens Heinrich alleen worden gewonnen via complexe chemische processen.

Deze processen brengen risico's met zich mee. Momenteel zijn er twee processen in de industriële chemie om

Bij de eerste methode worden de knollen in hoogovens gesmolten en zo worden de benodigde grondstoffen gewonnen.

Dit proces is al ingeburgerd in de industrie en wordt bijvoorbeeld gebruikt in de staalproductie. Het zou ook kunnen worden toegepast op nodules. Dit verklaart waarom het Canadese bedrijf The Metals Company (TMC) voor deze methode heeft gekozen. Het bedrijf wordt beschouwd als een pionier in de diepzeemijnbouw. ​​TMC lobbyde bij Trump voor het decreet en vroeg eind april een mijnbouwvergunning aan bij de bevoegde Amerikaanse autoriteit. In februari maakte het bedrijf bekend dat het de metalen in de eerste mangaannollen had gesmolten met het Japanse bedrijf Pamco.

Maar volgens een wetenschappelijk onderzoek heeft het smeltproces twee nadelen: de ovens verbruiken veel energie en stoten grote hoeveelheden _CO2 uit. Bovendien kan slechts een bepaald percentage van de metalen uit de knollen worden gehaald; de rest gaat verloren.

Hans Smit is CEO van het Amerikaanse diepzeemijnbouwbedrijf Ocean Minerals, dat van plan is mangaanknollen te delven in de zee rond de Cookeilanden. Hij zegt dat bestaande fabrieken momenteel slechts 60 tot 70 procent van de metalen uit de knollen kunnen halen met behulp van het smeltproces. Om die reden, en vanwege het hoge energieverbruik, heeft zijn bedrijf gekozen voor een andere methode: het oplossen van de metalen met zuur.

Bij dit proces worden chemicaliën gebruikt. Daarom gelden er complexe veiligheidsnormen en is er een dure afvalwaterzuivering nodig.

Hoewel de zuurmethode ook in de metaalindustrie bekend is en de chemische processen voor de afzonderlijke metalen bekend zijn, zijn ze nog niet toepasbaar op nodules. Volgens Smit zou een verwerkingsfabriek de processen eerst moeten combineren in een meerstapsprocedure, waarbij de verschillende metalen in de juiste volgorde worden geëxtraheerd met behulp van de juiste chemische additieven.

Zo'n fabriek moet eerst gebouwd worden. Smit heeft het complexe proces ontwikkeld en gedocumenteerd. Hij is momenteel bezig zijn plannen van verwerker naar verwerker te brengen. Hij hoopt bedrijven ervan te overtuigen dat het de moeite waard is om fabrieken te bouwen – aangezien het verwerkingsrecept al ontwikkeld is en de drempels daardoor kleiner zijn dan verwacht. Toch kan het nog jaren duren voordat de eerste productiefaciliteiten gebouwd worden.

Walter Sognes zegt dat verwerking de grootste kostenfactor is in de diepzeemijnbouw. ​​Hans Smit schat dat de bouw van een fabriek meer dan 2 miljard dollar zou kosten.

Veel bedrijven kunnen niet veel langer wachten. Ze hebben geld nodig en moeten hun investeerders met beloftes binden totdat de potentiële inkomsten in de toekomst beginnen binnen te stromen.

Diepzeemijnondernemer Sognnes zegt dat zijn bedrijf oorspronkelijk van plan was om in 2031 met grootschalige productie te beginnen – ervan uitgaande dat ze tegen die tijd toestemming hadden gekregen om te delven. Sognnes spreekt van 10.000 ton drooggewicht aan knollen per dag, oftewel 3 miljoen ton per jaar. Dat was in ieder geval de hoop. Zijn bedrijf ging echter in april failliet.

Hans Smit heeft ook grote plannen. Hij wil jaarlijks 2 miljoen ton knollen oogsten met een drooggewicht en hoopt daar over drie jaar mee te beginnen. Maar zijn project is ook afhankelijk van de bouw van de fabrieken en de financiering door investeerders.

De beloftes zijn groot, maar de onzekerheden ook. Voor Sognes was de financiering niet toereikend.

Bedrijven maken momenteel misbruik van de Amerikaanse aandacht om de economische belofte van de knollen te benadrukken. Ze presenteren ze als een voorwaarde voor de energietransitie, en Trump heeft ze nodig in zijn geopolitieke concurrentiestrijd met China. Maar zullen deze metalen echt op de gesuggereerde schaal nodig zijn?

Volgens schattingen van het Internationaal Energieagentschap (IEA) wel, tenminste op de middellange termijn. Geochemicus Heinrich bevestigt dit. De belangrijkste batterijtypen zullen nog geruime tijd afhankelijk blijven van lithium, mangaan, nikkel en kobalt. Maar Heinrich zegt ook: "Het enige wat nodig is, is de ontwikkeling van een nieuw batterijtype, en de metalen zullen aan waarde verliezen."

Technische vragen, juridische onzekerheden en onzekere marktvooruitzichten zijn echter niet de enige obstakels waarmee bedrijven te maken krijgen. Er zijn ook potentiële milieurisico's. Diepzeemijnbouw is al jaren controversieel. Verschillende landen, waaronder Zwitserland en Duitsland, hebben zich er aanvankelijk tegen uitgesproken. Milieuactivisten en onderzoekers vrezen dat de oceaan onherstelbare schade kan oplopen.

Smit zegt dat hij er direct mee zal stoppen als blijkt dat mijnbouw te veel schade aan het milieu toebrengt en bijvoorbeeld bijdraagt ​​aan het uitsterven van diersoorten.

Dat is wat hij altijd tegen zijn investeerders zegt: "Je loopt het risico alles te verliezen. Maar je kunt ook veel winnen, omdat je er vanaf het begin bij was."