تریبون معدن | افزایش تقاضای جهانی برای مس هم‌زمان با شتاب گرفتن توسعه خودروهای برقی، انرژی‌های تجدیدپذیر و شبکه‌های برق، صنعت معدن را با چالشی جدی روبه‌رو کرده است؛ از یک سو دستیابی به اهداف کاهش انتشار کربن بدون افزایش عرضه این فلز دشوار خواهد بود و از سوی دیگر توسعه استخراج مس می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای برای محیط‌زیست به همراه داشته باشد. مس به دلیل رسانایی الکتریکی بالا و مقاومت در برابر خوردگی، یکی از مواد اولیه کلیدی در صنایع مدرن محسوب می‌شود و کاربرد آن از تجهیزات الکترونیکی و تلفن‌های هوشمند تا خودروهای برقی، زیرساخت‌های انتقال برق و نیروگاه‌های تجدیدپذیر گسترش یافته است. در سال ۲۰۲۳ حدود ۲۲ میلیون تن مس در جهان استخراج شد که نسبت به سال ۲۰۱۰ نزدیک به ۳۰ درصد افزایش نشان می‌دهد، با این حال برخی برآوردها حاکی از آن است که تقاضای سالانه این فلز تا سال ۲۰۵۰ ممکن است به حدود ۵۰ میلیون تن برسد.

افزایش شدید نیاز به مس، نگرانی‌ها درباره آثار زیست‌محیطی معدن‌کاری سنتی را نیز تشدید کرده است. استخراج و فرآوری ذخایر مس به جابه‌جایی حجم عظیمی از سنگ، مصرف قابل‌توجه انرژی و تولید مقدار زیادی باطله نیاز دارد و استفاده از برخی مواد شیمیایی و محلول‌های اسیدی در فرآیندهای معدنی نیز می‌تواند خاک و منابع آبی اطراف معادن را تحت تأثیر قرار دهد. در برخی از کشورهای بزرگ تولیدکننده مس از جمله شیلی، پرو و جمهوری دموکراتیک کنگو، پیامدهای محیط‌زیستی فعالیت‌های معدنی به یکی از موضوعات مهم اجتماعی و زیست‌محیطی تبدیل شده است. در کنار استخراج زمینی، ایده بهره‌برداری از ذخایر معدنی اعماق دریا نیز مطرح شده، اما کارشناسان محیط‌زیست نسبت به آسیب احتمالی چنین فعالیت‌هایی به اکوسیستم‌های دریایی هشدار داده‌اند.

در چنین شرایطی، توسعه روش‌های جدید استخراج با کمترین میزان تخریب محیط‌زیست به یکی از محورهای اصلی تحقیقات معدنی تبدیل شده است. «مرکز مواد آینده ریو تینتو» با همکاری کالج امپریال لندن و چند دانشگاه بین‌المللی، مس را به‌عنوان نخستین حوزه مطالعاتی خود انتخاب کرده و برای ۱۰ سال نخست فعالیت این مرکز حدود ۱۵۰ میلیون دلار سرمایه در نظر گرفته شده است. پژوهشگران این مجموعه به دنبال روش‌هایی هستند که امکان دستیابی به منابع مس را بدون استخراج گسترده و خردایش حجم عظیم سنگ فراهم کند. استفاده از باکتری‌ها، گیاهان، سیالات زیرزمینی و انرژی زمین‌گرمایی از جمله مسیرهایی است که در این تحقیقات بررسی می‌شود.

یکی از ایده‌های مورد بررسی، استخراج مس از محلول‌های شور و غنی از فلزی است که در اعماق زمین و در ارتباط با فعالیت‌های آتشفشانی شکل گرفته‌اند. پژوهشگران امیدوارند در صورت شناسایی مناسب این ذخایر بتوان محلول‌های حاوی مس را از طریق چاه به سطح زمین منتقل کرد و به این ترتیب نیاز به حفاری گسترده، انفجار، خردایش و انتقال میلیون‌ها تن سنگ کاهش یابد. مزیت دیگر این روش، امکان استفاده از انرژی زمین‌گرمایی موجود در همان مناطق برای تأمین بخشی از برق مورد نیاز عملیات است؛ موضوعی که حتی می‌تواند زمینه شکل‌گیری معادنی با وابستگی کمتر به منابع انرژی بیرونی را فراهم کند. تاکنون مناطقی در نیوزیلند به‌عنوان گزینه‌های امیدوارکننده شناسایی شده‌اند و بررسی ظرفیت سایر مناطق از جمله ژاپن نیز مطرح است.

در مسیر دیگری، پژوهشگران روی استفاده از سامانه‌های گیاهی و باکتریایی برای بازیابی فلزات از خاک و باطله‌های معدنی کار می‌کنند. استارت‌آپ RemePhy که توسط پژوهشگران کالج امپریال شکل گرفته، با بهره‌گیری از فناوری‌های اصلاح ژنتیکی در تلاش است گیاهانی با توانایی بالاتر جذب فلزات از خاک توسعه دهد. چنین فناوری‌هایی می‌توانند در آینده علاوه بر بازیابی بخشی از فلزات باقی‌مانده در باطله‌ها، به پاک‌سازی زمین‌های آلوده ناشی از فعالیت‌های معدنی نیز کمک کنند.

اهمیت این تحقیقات زمانی بیشتر مشخص می‌شود که برخی پژوهشگران معتقدند جهان در دهه آینده به حجمی از مس نیاز خواهد داشت که تأمین آن با روش‌های متعارف می‌تواند فشار بسیار بیشتری بر منابع طبیعی وارد کند. در نتیجه، آینده بازار مس تنها به کشف ذخایر جدید وابسته نخواهد بود و افزایش بازیافت، کاهش شدت مصرف فلز، استفاده مجدد از باطله‌های معدنی و توسعه فناوری‌های کم‌اثرتر استخراج نیز به بخش مهمی از راهبرد تأمین این ماده معدنی تبدیل خواهد شد. به این ترتیب، رقابت آینده صنعت مس علاوه بر میزان ذخایر و ظرفیت تولید، به توان کشورها و شرکت‌های معدنی در توسعه فناوری‌هایی وابسته خواهد بود که امکان افزایش عرضه را با مصرف انرژی کمتر، تولید پسماند محدودتر و آسیب محیط‌زیستی پایین‌تر فراهم کنند.