L’extraction de saumures de volcans en sommeil pourrait fournir les métaux nécessaires à un avenir durable
Des scientifiques de l’Université d’Oxford proposent l’idée d’extraire durablement du cuivre, de l’or, du zinc, de l’argent et du lithium à partir de saumures piégées dans des roches poreuses à des profondeurs d’environ 2 kilomètres sous des volcans dormants.
Dans un article publié dans la revue Open Science, les chercheurs expliquent que les gaz libérés par le magma sous les volcans sont riches en métaux. Lorsque la pression chute, les gaz se séparent en vapeur et en saumure. La plupart des métaux dissous dans le gaz magmatique d’origine se concentrent dans la saumure dense, qui à son tour est piégée dans la roche poreuse. La vapeur moins dense et appauvrie en métal continue jusqu’à la surface, où elle peut former des fumerolles, comme celles observées sur de nombreux volcans actifs.
Selon l’équipe dirigée par le pétrologue Jon Blundy, cette saumure souterraine piégée est un « minerai liquide » potentiel contenant une multitude de métaux précieux, notamment de l’or, du lithium et plusieurs millions de tonnes de cuivre, qui pourraient tous être exploités en extrayant les fluides. à la surface par des puits profonds.
L’utilisation de cette méthode pourrait potentiellement réduire les coûts d’extraction et de traitement du minerai. En plus de cela, puisque l’énergie géothermique serait un sous-produit important de cette approche d’exploitation minière verte, les opérations seraient neutres en carbone.
Les volcans actifs du monde entier rejettent dans l’atmosphère des quantités prodigieuses de métaux précieux », a déclaré Blundy dans un communiqué de presse. « L’exploitation minière verte représente une nouvelle façon d’extraire à la fois les fluides métallifères et l’énergie géothermique, d’une manière qui réduit considérablement l’impact environnemental de l’exploitation minière conventionnelle. »
Pour parvenir à cette conclusion, le chercheur et son équipe d’Oxford se sont associés à des collègues russes et ont travaillé sur des carottes de forage provenant d’un certain nombre de systèmes géothermiques profonds situés au Japon, en Italie, à Montserrat, en Indonésie et au Mexique.
En utilisant la volcanologie, la modélisation hydrodynamique, la géochimie, la géophysique et des expériences à haute température, ils ont pu confirmer leurs prédictions de saumures riches en métaux.
Les scientifiques disent que les études géophysiques des volcans montrent que presque tous les volcans actifs et dormants abritent une « lentille » potentiellement exploitable de saumure riche en métaux. Cela signifie que l’exploration des métaux peut ne pas être limitée à relativement peu de pays tels que le Chili, la RDC ou les États-Unis, comme c’est le cas actuellement car des volcans existent partout dans le monde.
Les risques
Cependant, cette proposition comporte des risques. Les principales sont liées à la technologie qui doit être utilisée car le procédé consiste à forer dans la roche à 2 kilomètres de profondeur et à des températures de plus de 450 °C. De plus, les fluides extraits sont corrosifs, ce qui impose des limites aux types de matériaux de forage et ils ont tendance à déverser leur charge métallique dans le puits de forage, un problème connu sous le nom d’« entartrage ».
Ces limitations signifient que davantage de recherches doivent être menées autour de la dynamique du débit de fluide et du contrôle de la pression et de la température dans le puits de forage et qu’il sera nécessaire de développer des revêtements résistants pour empêcher la corrosion du puits de forage.
Heureusement, bon nombre de ces défis sont déjà relevés par le biais de projets de forage géothermique profond et chaud. Dans certains cas, ces projets ont atteint des températures supérieures à 500 °C ; et parfois ils ont puisé dans de petites poches de roche en fusion, par exemple en Islande et à Hawaï.
Ce dernier défi, cependant, est déjà relevé car l’équipe d’Oxford a breveté une idée d’extraction de fluide qui garantit que les fluides continuent de s’écouler dans le puits une fois foré, en tenant compte de la perméabilité et de la porosité de la roche chaude et ductile.
S’il y a un risque de déclenchement d’éruptions volcaniques, les chercheurs disent qu’il est très faible, mais doit être évalué même s’ils ne prévoient pas de forer dans le magma lui-même, mais dans les roches chaudes au-dessus de la chambre magmatique, ce qui réduit considérablement le risque de rencontre du magma.
Les scientifiques ont passé les cinq dernières années à réduire les risques du concept et sont maintenant prêts à forer un puits d’exploration sur un volcan en sommeil. Cela clarifiera de nombreux risques et défis associés à la technique et annoncera une nouvelle avancée dans la compréhension des volcans et de leur richesse en énergie et en métaux.
À leur avis, une « mine de saumure » en activité pourrait prendre 5 à 15 ans, selon la manière dont les défis peuvent être relevés.
Valentina Ruiz Léotaud
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