Partnerinterview

“Diepzeemijnbouw is een bondgenoot van de circulaire economie”

In de Stille Oceaan onderzoekt Global Sea Mineral Resources (GSR), een dochteronderneming van baggeraar DEME, de ontginning van minerale ertsen op de oceaanbodem. Het nieuwe technologische concept kent niet uitsluitend voorstanders. Susanova vroeg tekst en uitleg aan Kris Van Nijen, general manager bij GSR.

Inès Aoun en Ellen Vervoort | 5 juni 2018
De Robot
©GSR

Dit artikel kwam tot stand in samenwerking met onze partner DEME Environmental Contractors (DEC). Meer informatie over GSR vind je op https://www.deme-group.com/gsr

De bodem van de Stille Oceaan ligt ermee bezaaid: aardappelvormige polymetallic nodules of metaalknollen. Het zijn visbotjes of -tanden waarop zich duizenden tot miljoenen jaren lang mineralen hebben afgezet. De ertsen bevatten metalen zoals nikkel, kobalt, koper en mangaan. Diepzeemijnbouw mikt op de ontginning van deze onderwaterertsen. Het epicentrum van deze nieuwe industriële activiteit ligt tussen de Clarion- en Clipperton-breuklijn in de Stille Oceaan, in de buurt van Hawaï en Mexico. Sinds 2013 heeft België daar een concessiezone, net als enkele andere landen, zoals de UK, Japan, India, China, Frankrijk, Duitsland en Zuid-Korea (zie kader over ISA). 

Grotere reserves

Waarom legt DEME zich toe op diepzeemijnbouw?

“Het is voor ons als internationaal baggerbedrijf erg belangrijk om te blijven innoveren en diversifiëren. Grote bedrijven zijn continu bezig met de toekomst, zodat ze hun marktpositie kunnen behouden en verstevigen. Daarom hebben we jaren geleden ook beslist om activiteiten uit te bouwen in de offshorewindmarkt.”

“We hebben bovendien de kennis en de expertise in huis. De technologie die we ontwikkelden voor diepzeemijnbouw is gebaseerd op die voor het baggeren (zie kader Hoe worden de ertsen gedolven?). Er is ook een groot potentieel. Zeventig procent van de aarde bestaat uit water. In de zone waar wij een concessie hebben, ligt er meer mangaan, nikkel en kobalt dan in alle reserves op het land samen. Dat blijkt uit onderzoek uit 2013 van James Hein van de VS Geologische Survey.”

Knollen
De bodem van de Stille Oceaan ligt bezaaid met aardappelvormige polymetallic nodules of metaalknollen.
©GSR

Hoever staat het project al?

“We zitten momenteel nog in de onderzoeksfase. We zijn al acht jaar bezig en denken nog zeven jaar nodig te hebben om de technologie marktklaar te maken. Ondertussen analyseren we ook de biodiversiteit en de connectiviteit tussen de fauna in de regio, en gaan we na welke impact diepzeemijnbouw hierop heeft.”

“Op technologisch vlak bereikten we in 2017 een grote mijlpaal. We lieten een robot zakken tot een diepte van 4500 meter, en die verzamelde daar belangrijke informatie. Het was de eerste keer dat een robot op die diepte deze informatie verzamelde, wat noodzakelijk was om  het ontwerp te kunnen verbeteren. Momenteel bouwen we een tweede robot, die eind dit jaar klaar zal zijn. Die is vier keer zo groot en zal onder meer de milieu-impact onderzoeken. Volgend jaar zullen we de robot testen. Als de resultaten van die test vallen binnen de milieu-objectieven opgelegd door International Seabed Authority of ISA, zullen we een derde en laatste robot bouwen in 2022.”

Sedimentwolken

Diepzeemijnbouw wordt geregeld aan de kaak gesteld wegens de ecologische impact. Hoe ontwikkelen jullie een concept dat economisch en technologisch haalbaar is, maar waarvan ook de ecologische en sociale impact beperkt blijft?

“GSR bekijkt inderdaad het volledige plaatje: is de ontginning op economisch, geologisch, technologisch en ecologisch vlak verantwoord? Volgens ons kan diepzeemijnbouw een lagere ecologische impact hebben dan sommige traditionele mijnbouw. Uit onderzoek blijkt immers dat de kwaliteit van de ertsen op het land daalt: een erts uit een mijn bevatte vroeger gemiddeld vier procent koper, nu is dat minder dan één procent. Daardoor kost het steeds meer energie om minder grondstoffen te delven.”

“Een knol bevat gemiddeld vier metalen. En de mineralen liggen op de zeebodem. We hoeven de grond dus niet af te graven. Tegenwoordig moeten op land grote stukken regenwoud verdwijnen omdat mijnbouwbedrijven diep in de aarde op zoek gaan naar de ertsen. Bij diepzeemijnbouw zijn ook geen grote infrastructuurwerken nodig, er moeten bijvoorbeeld geen tunnels gegraven worden. En zelfs de visserij komt niet in gedrang omdat we zo ver van de kust en zo diep werken. Wij denken dus dat per kilogram erts de impact op het milieu kleiner kan zijn. Om dit te kunnen aantonen, doen we onderzoek in samenwerking met Belgische universiteiten en internationale instellingen.”

Toch ontstaan er bij het delven sedimentwolken die het water troebeler kunnen maken, wat wel een impact heeft op de biodiversiteit. Hoe zal GSR dit voorkomen? En hoe zal dat tijdens het delven worden gemonitord?

“Vorig jaar werkten we intensief samen met het Waterbouwkundig Laboratorium in Antwerpen om een efficiënte zuigmond te ontwikkelen die de sedimentpluimen kan beperken. Maar we kunnen het fenomeen niet helemaal voorkomen. Overigens kunnen ook natuurlijke fenomenen het sediment tijdelijk opwaaien.”

“Voor onze baggerwerken ontwikkelden we al geavanceerde modellen die onder andere de richting van de sedimentpluimen kunnen voorspellen. Die theoretische modellen toetsen we in 2019 aan de praktijk. Hiervoor werken we samen met een Europees consortium (JPIO) dat onze test in 2019 volledig onafhankelijk zal controleren. Maar ook tijdens de exploitatie zullen autonome drones of autonomous underwater vehicles de situatie monitoren. De data worden rechtstreeks doorgestuurd naar ons, naar de International Seabed Authority en onze Belgische overheid.”

Robot
In 2017 liet GSR een robot zakken tot een diepte van 4500 meter die er daar belangrijke informatie verzamelde.
©GSR

Fauna

Hoe zal GSR de impact op de fauna zo laag mogelijk houden?

“Om die impact te bepalen, werken we samen met de mariene biologen van de UGent. Zij analyseren fauna in de diepzee. De wetenschappers nemen DNA-stalen om de fauna te kunnen vergelijken met andere onderzoekers wereldwijd. Ondertussen weten we bijvoorbeeld dat faunabiomassa per vierkante meter van de diepzee 5000 keer kleiner is dan die in een tropisch regenwoud dat wordt gekapt om ertsen te ontginnen. Ook in woestijngebieden is er 300 keer meer biomassa per vierkante meter aanwezig dan in de diepzee. Belangrijke kanttekening is wel dat de biodiversiteit van die diepzeefauna heel groot is. In een volgende stap trachten we de ecosysteemfuncties in kaart te brengen. Zo kunnen we precies bepalen wat de impact van diepzeemijnbouw zal zijn.” 

“Verder is het ook niet de bedoeling om alle knollen te ontginnen. Professor Ann Vanreusel van de UGent, met wie we samenwerken, heeft aangetoond dat we knollen moeten behouden om bepaalde megafauna in de diepe zee te beschermen. We bepaalden dat we minstens 12 kilogram knollen per vierkante meter moeten ontginnen om het project economisch haalbaar te maken. Als we op bepaalde plekken minder knollen vinden, laten we die onaangeroerd. Kortom: we zullen slechts 20 procent van de zone ontginnen. Ook de andere concessiezones worden niet kaalgeplukt. De hele ISA-zone is zes miljoen vierkante kilometer groot, maar 360.000 vierkante kilometer lijkt op het eerste zicht ontginbaar. Dat alles zal ook opgenomen worden in het wetgevende kader dat ISA momenteel opstelt. Dat doet het in samenwerking met stakeholders, lidstaten, ngo’s, academici en de concessiehouders.” 

“Op basis van onderzoek heeft ISA ook zones afgebakend waar helemaal geen grondstoffen ontgonnen mogen worden. Het zijn marine protected areas ofwel APEI (Areas of Particular Environmental Interest). Deze negen zones van 400 bij 400 kilometer (of 1,44 miljoen vierkante kilometer) bestaan uit een gebied dat te allen tijde moeten worden beschermd, omringd door een bufferzone.” 

Bondgenoot van circulaire economie

De toekomst is aan de circulaire economie. Moet er niet eerder ingezet worden op recyclage in plaats van nieuwe primaire grondstoffen aan te spreken?

“Een terechte opmerking. Maar daarbij vergeten we één ding: de circulaire economie kan alleen maar werken als er voldoende materialen in omloop zijn. Volgens een onderzoek van Saleem Ali van de universiteit van Delaware, dat in 2017 gepubliceerd werd in Nature, is dat een probleem.” 

“Metalen kan je, in tegenstelling tot olie, steeds opnieuw hergebruiken. Maar een groot deel van die metalen zit momenteel in windmolens, zonnepanelen, elektrische auto’s, mobiele telefoons en infrastructuur, en die laatste toepassing gaat lange tijd mee. De grootste vraag komt van de ontwikkelingslanden. Door de groeiende wereldbevolking, de urbanisering en de hogere levensstandaard in China, India en een aantal Afrikaanse landen zijn er steeds grotere hoeveelheden metaal nodig. Bovendien zal de vraag naar hernieuwbare energie en elektrische voertuigen blijven stijgen. Binnen 25 jaar produceren we 40 miljoen elektrische wagens per jaar.”

“Verantwoordelijke primaire mijnbouw is dus geen concurrent van recyclage, redesign en recuperatie maar een bondgenoot. Alleen door in te zetten op verantwoordelijke primaire mijnbouw zoals diepzeemijnbouw én op circulaire economie zullen we deze Sustainable Development Goals van de VN behalen: ‘betaalbare en duurzame energie’, ‘duurzame steden en gemeenschappen’, ‘klimaatactie’ en ‘leven in het water’, en daarnaast ook de doelstelling van het Akkoord van Parijs.”

Wanneer willen jullie effectief delven? 

“Als we volgend jaar onze doelstellingen halen, starten we in 2022 met de bouw van een commerciële robot. In 2023 testen we dan voor het eerst op commerciële schaal de ontginning van de ertsen, waarna we kunnen overgaan tot de bouw van de volledige infrastructuur. We zullen dus ten vroegste in 2026 operationeel zijn.”

Hoe worden de ertsen gedolven?

“We baseerden de technologie voor diepzeemijnbouw op een techniek die we al 150 jaar in de vingers hebben. Tijdens het baggeren gebruiken we een zuigmond om het zand en water op te zuigen. We gebruiken het water dus als transport medium om het zand te transporteren – dat noemen we hydraulisch transport. Bij diepzeemijnbouw doen we net hetzelfde. We bouwen een robot die over de zeebodem rijdt. De robot heeft een zuigmond die het water en de knollen opzuigt. De knollen worden met pompen aan boord van het schip gebracht. Een transportschip vervoert de knollen naar een haven voor verdere verwerking.”

De International Seabed Authority (ISA) waakt over de internationale zeebedding

Diepzeemijnbouw is geen nieuw idee. In 1965 bracht de Amerikaanse mijnbouwingenieur John L. Mero het boek The Mineral Resources of the Sea uit. Daarin sprak hij voor het eerst over de economische waarde van de polymetallic nodules of knollen, en zo wekte hij de interesse van de internationale gemeenschap.

De regio die volgens Mero rijk is aan ertsen, bevindt zich in internationale wateren. Pas in 1994 werd in de Verenigde Naties de Implementing Agreement of the Convention of the Law of the Sea (UNCLOS) of het Zeerechtverdrag gestemd. UNCLOS stelt als doel de grondstoffen te ontginnen voor het algemeen belang, maar met de nodige aandacht voor het milieu en speciale nadruk op de noden van ontwikkelingslanden. Ondertussen tekenden al 167 landen en de Europese Unie het verdrag. Ze zetelen samen in de International Seabed Authority (ISA), een organisatie die werd opgericht om alle mineraal-gelinkte activiteiten in de internationale zeebodem te organiseren, reguleren en controleren. De ISA wordt voorlopig gefinancierd door de leden. Maar wanneer de ertsen ontgonnen worden, zal elke concessiehouder een royalty betalen aan ISA. Daarmee zal ISA zijn werkingskosten financieren en fondsen oprichten. De rest van de opbrengst wordt verdeeld onder de landen.

In totaal verkregen 27 landen een concessiezone, waaronder Zuid-Korea, China, Duitsland en het Verenigd Koninkrijk. Elke zone is 75.000 vierkante kilometer groot. 

Meer info op over de International Seabed Authority vind je hier

Probeer Susanova gratis uit!

Wilt u meer dan alleen nieuws? Al onze plusartikels, reportages en analyses lezen? Kies dan voor een proefabonnement van een maand!