Trước tình trạng và nguy cơ biến đổi khí hậu khắc nghiệt đã và đang diễn ra trên toàn cầu, các quốc gia phát triển đang bắt tay vào một dự án điện khí hóa lớn. Anh, Pháp và Na Uy, trong số những nước khác, có kế hoạch cấm bán ô tô chạy bằng xăng mới trong thập kỷ tới. Ngay cả khi lệnh cấm không có trong sách luật, doanh số bán ô tô điện vẫn tăng nhanh. Lưới điện cũng đang thay đổi, khi tua-bin gió và tấm pin mặt trời thay thế các nhà máy điện chạy bằng nhiên liệu hóa thạch. Cơ quan Năng lượng Quốc tế (tức là) cho rằng thế giới sẽ bổ sung nhiều năng lượng tái tạo trong 5 năm tới như đã làm trong 20 năm qua.

Tất cả điều đó có nghĩa là pin, và rất nhiều trong số chúng—cả hai đều dùng để cung cấp nhiên liệu cho ô tô và lưu trữ năng lượng từ các nhà máy điện tái tạo không liên tục. Nhu cầu về khoáng chất để sản xuất pin đang tăng vọt. Niken nói riêng đang bị thiếu hụt. Nguyên tố này được sử dụng trong cực âm của pin xe điện hiệu suất cao để tăng công suất và giảm trọng lượng. IEA tính toán rằng, nếu muốn đạt được các mục tiêu khử cacbon, thế giới sẽ cần sản xuất 48 triệu tấn chất này mỗi năm vào năm 2040, gấp khoảng 19 lần so với hiện nay. Điều đó làm tăng thêm tổng cộng từ 300 triệu đến 400 triệu tấn kim loại từ nay đến sau đó.

Trong 5 năm qua, phần lớn nhu cầu nguyên liệu đã được đáp ứng bởi Indonesia, quốc gia đã khai thác triệt để các khu rừng nhiệt đới để khai thác quặng bên dưới. Năm 2017, nước này chỉ sản xuất 17% niken trên thế giới, theo cru, một công ty nghiên cứu kim loại. Ngày nay, nó chiếm 54%, tương đương 1,6 triệu tấn mỗi năm và con số đó vẫn đang tăng lên. cru cho rằng nước này sẽ chiếm 85% tăng trưởng sản xuất toàn cầu từ nay đến năm 2027. Mặc dù vậy, điều đó khó có thể đủ để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thế giới. Và khi sản xuất niken của Indonesia tăng lên, nó được cho là sẽ thay thế sản xuất dầu cọ là nguyên nhân chính gây ra nạn phá rừng ở nước này.

Nhưng cũng có một phương pháp thay thế. Một vùng biển Thái Bình Dương có tên là Vùng Clarion-Clipperton (ccz) được rải rác với hàng nghìn tỷ cục niken, coban, mangan và đồng có kích thước bằng củ khoai tây, tất cả đều được các nhà sản xuất pin quan tâm (xem bản đồ). Nói chung, các khu vực này ước tính chứa khoảng 340 triệu tấn niken - nhiều hơn ba lần so với ước tính của Cục Địa chất Hoa Kỳ về trữ lượng trên đất liền của thế giới. Các công ty đã quan tâm đến việc khai thác chúng trong vài năm. Với thời hạn sắp hết hạn, vào ngày 9 tháng 7, của thời hạn quan liêu quốc tế, triển vọng đó có vẻ khả quan hơn bao giờ hết.

Lợi ích của khai thác đại dương so với đất liền

Nó đã đánh dấu hai năm kể từ khi quốc đảo Nauru, thay mặt cho một công ty khai thác mà nó tài trợ có tên The Metals Company (Tmc), nói với Cơ quan quản lý đáy biển quốc tế (isa), một phần phụ của liên hợp quốc, rằng họ muốn khai thác một phần của ccz mà nó đã được cấp quyền truy cập. Điều đó đã kích hoạt một yêu cầu đối với isa để đưa ra các quy tắc quản lý việc khai thác thương mại các khoản tiền gửi. Nếu các quy định đó chưa sẵn sàng trước ngày 9 tháng 7—và có vẻ như chúng sẽ không sẵn sàng—thì luật pháp yêu cầu isa phải “xem xét và phê duyệt tạm thời” đơn đăng ký của tmc. (Bản thân công ty cho biết họ hy vọng sẽ đợi cho đến khi các quy tắc có thể được thống nhất).

Kế hoạch của TMC gần như đơn giản như việc khai thác dưới nước. Mục tiêu đầu tiên của nó là một mảng ccz được gọi là nori-d, bao phủ khoảng 2,5 triệu ha đáy biển (diện tích lớn hơn khoảng 20% so với xứ Wales). Gerard Barron, ông chủ của tmc, ước tính có khoảng 3.8 triệu tấn niken trong khu vực. Vì các nốt sần chỉ đơn giản là nằm dưới đáy đại dương nên công ty có kế hoạch gửi một robot lớn xuống đáy biển để hút chúng lên. Sau đó, các nốt sần được thu thập sẽ được hút lên một tàu hỗ trợ trên bề mặt thông qua một đường ống công nghệ cao, tương tự như những đường ống được sử dụng trong ngành công nghiệp dầu khí.

Tàu hỗ trợ sẽ rửa sạch mọi trầm tích, sau đó chuyển sang tàu thứ hai để đưa chúng trở lại bờ để xử lý. Trong khi đó, trầm tích dư thừa sẽ được thải trở lại biển ở độ sâu khoảng 1,500 mét, thấp hơn nhiều so với hầu hết các sinh vật sống trong đại dương. Tmc cũng không phải là công ty duy nhất quan tâm. Một công ty của Bỉ có tên là Global Sea Mineral Resources—một công ty con của Deme, một gã khổng lồ về nạo vét—cũng rất quan tâm và đã thử nghiệm một rô-bốt dưới đáy biển và hệ thống ống nâng tương tự như của tmc. Ba công ty Trung Quốc—Beijing Pioneer, China Merchants và China Minmetals—cũng đang xoay vòng, mặc dù họ được cho là đi sau về mặt công nghệ.

Cũng giống như khai thác trên đất liền, việc khai thác niken từ đáy biển sẽ gây hại cho hệ sinh thái xung quanh. Tuy ccz sâu, tối và lạnh nhưng không vô hồn. Robot của tmc sẽ tiêu diệt bất kỳ sinh vật nào dưới đáy biển mà nó đi ngang qua, cũng như những sinh vật sống trên nốt sần mà nó thu thập được. Nó cũng sẽ tạo ra các đám trầm tích, một số trong đó sẽ trôi dạt vào các sinh vật gần đó và giết chết chúng (mặc dù nghiên cứu từ mit cho thấy những đám trầm tích này có xu hướng không nhô cao hơn hai mét so với đáy biển). Adrian Glover, một nhà sinh học biển tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên ở London, chỉ ra rằng, bởi vì sự sống tiến hóa đầu tiên ở đại dương và chỉ sau đó di chuyển đến đất liền, phần lớn sự đa dạng di truyền trên hành tinh vẫn được tìm thấy dưới nước. Mặc dù đáy đại dương sâu tối và nghèo chất dinh dưỡng, nhưng nó vẫn hỗ trợ hàng ngàn loài độc đáo. Hầu hết là vi khuẩn, nhưng cũng có giun, bọt biển và các động vật không xương sống khác. Tiến sĩ Glover cho biết sự đa dạng của sự sống là “rất cao”.

Khai thác dưới đáy biển thân thiện với môi trường hơn so với khai thác ở Indonesia. Môi trường biển sâu khắc nghiệt có nghĩa là sự sống không đa dạng và phong phú. Một bài báo được xuất bản trên tạp chí Nature vào năm 2016 đã phát hiện ra rằng một mét vuông ccz nhất định hỗ trợ từ một đến hai sinh vật sống, nặng nhất là vài gam. Ngược lại, một mét vuông rừng nhiệt đới ở Indonesia chỉ chứa khoảng 30.000 gram sinh khối thực vật và nhiều hơn nữa nếu bạn cân nhắc các loài linh trưởng, chim, bò sát và côn trùng.

Nhưng chỉ cân sinh khối trong mỗi hệ sinh thái là chưa đủ. Lượng niken có thể được sản xuất trên mỗi ha cũng có liên quan. Diện tích 2,5 triệu ha mà tmc hy vọng khai thác dự kiến sẽ mang lại khoảng 3,8 triệu tấn niken, tương đương khoảng 1.5 tấn mỗi ha.

Rất khó để có được những con số chính xác cho hoạt động khai thác trên đất liền, vì các công ty thực hiện việc này kém minh bạch hơn so với những công ty muốn khai thác dưới đáy biển. Nhưng báo cáo điều tra từ Trung tâm Pulitzer, một cơ quan truyền thông phi lợi nhuận, cho thấy mỗi ha rừng nhiệt đới trên Sulawesi, hòn đảo của Indonesia, trung tâm của ngành công nghiệp niken của đất nước, sẽ sản xuất khoảng 675 tấn niken. (Một lý do khiến các mỏ đất tạo ra nhiều niken hơn, mặc dù chất lượng quặng thấp hơn, là do quặng nằm sâu bên dưới bề mặt, trong khi các nốt sần chỉ tồn tại dưới đáy biển).

Tất cả những gì làm cho một so sánh rất thô có thể. Khoảng 13 kg sinh khối sẽ bị mất cho mỗi tấn niken ccz được khai thác. Mỗi tấn khai thác trên đảo Sulawesi sẽ phá hủy khoảng 450kg thực vật—cộng thêm một lượng sinh khối động vật không xác định.

Có những lập luận về môi trường khác ủng hộ việc khai thác dưới đáy biển. Các hạt này chứa nồng độ kim loại cao hơn nhiều so với các chất lắng đọng trên đất liền, điều đó có nghĩa là cần ít năng lượng hơn để xử lý chúng. Peter Tom Jones, giám đốc Viện Kim loại và Vật liệu bền vững ku Leuven, Bỉ, cho rằng việc xử lý các nốt sần thành kim loại hữu ích sẽ tạo ra lượng khí thải nhà kính ít hơn khoảng 40% so với từ quặng trên mặt đất.

Và bởi vì dù sao thì các nốt sần cũng phải được lấy đi để xử lý, nên các công ty như tmc có thể được khuyến khích chọn những địa điểm có năng lượng đi kèm với lượng khí thải thấp. Ngược lại, quặng niken của Indonesia không có giá trị kinh tế trừ khi nó được xử lý gần các mỏ mà nó được khai thác. Điều đó hầu như luôn có nghĩa là sử dụng điện được tạo ra bằng cách đốt than, hoặc thậm chí là máy phát điện diesel. Alex Laugharne, một nhà phân tích tại cru, cho rằng việc sản xuất niken của Indonesia thải ra khoảng 60 tấn carbon dioxide làm nóng hành tinh cho mỗi tấn niken. Một cuộc kiểm toán các kế hoạch của tmc do Benchmark Minerals Intelligence, một công ty có trụ sở tại London, thực hiện, đã phát hiện ra rằng mỗi tấn niken khai thác từ đáy biển sẽ tạo ra khoảng 6 tấn CO2.

Trong mọi trường hợp, kim loại được thu thập từ đáy biển không có khả năng thay thế hoàn toàn kim loại được khai thác từ rừng nhiệt đới. Việc sản xuất pin đang phát triển nhanh đến mức niken có thể sẽ được đào lên từ bất cứ nơi nào có thể tìm thấy nó. Nhưng nếu các nốt sần đại dương có thể được đưa ra thị trường với giá cả phải chăng, khối lượng kim loại tuyệt đối có sẵn có thể bắt đầu giảm bớt áp lực đối với các khu rừng ở Indonesia. Và những lập luận như vậy không có khả năng duy trì lý thuyết lâu dài. Ông Barron của tmc đặt mục tiêu bắt đầu sản xuất thương mại niken và các kim loại khác từ đáy biển vào cuối năm tới.