Table of Contents
ويُعزى التعدين في قطاع التعدين، المعروف أيضاً بالتعدين في الهواء الطلق، إلى نحو 40 في المائة من جميع انبعاثات غازات الدفيئة المتصلة بالتعدين على الصعيد العالمي، وفقاً للمجلس الدولي للتعدين والفلزات، فخلافاً لاستخراج المواد الجوفية، يزيل التعدين طبقات كاملة من التربة والصخور للوصول إلى بحار المعادن، وهي عملية تتطلب كميات هائلة من الطاقة من أجل الإنفجار، والهيار، والسحق، ونقل المواد.
The Carbon Footprint of Strip Mining Operations
ومن أجل خفض الانبعاثات بفعالية، يجب على المشغلين أن يفهموا من حيث مصدرها، ففي لغم نموذجي، تهيمن ثلاثة أنشطة على صورة الكربون: إزالة الأراضي وإزالتها المفرطة، ونقل المواد أو المعالجة أو الإكثار، حيث يمكن أن يؤدي الإفراط في إزالة الغازات إلى تجريد ما يصل إلى 30 مترا من الصخور والتربة، وكثيرا ما يستخدم أجهزة الحفر ذات القدرة الديوية وعشرات من الشاحنات التي ترتفع إلى 20 ساعة في اليوم.
وتؤثر عدة عوامل على كثافة الانبعاثات: عمق الودائع، وعمر المعدات وكفاءتها، ونوعية الوقود، وقرب مرافق التجهيز، وكثيرا ما تعتمد الألغام القديمة على معدات تبلغ من العمر 10 إلى 15 سنة، مصممة قبل وجود معايير أشد صرامة للانبعاثات، وترميم أو إعادة تشكيل الأسطول هو قرار رأسمالي متعدد السنوات، ولكنه يؤدي إلى أعمق تخفيضات في الانبعاثات، بالإضافة إلى أن مزيج الطاقة في مواقع المناجم يكون أعلى من الطاقة الكهربائية التي تستخدمها كوتال.
اعتماد تكنولوجيات أنظف
كهرباء المعدات المنقولة
أما أكثر أنواع النقل التكنولوجي تأثيراً فهي الكهربة، إذ إن عدة ألغام هي بالفعل رائدة في شاحنات العجلات البطارية، وفي عام 2022، قامت شركة التعدين السويدية باختبار شاحنة كهربائية كاملة من طراز Epiroc في منجم كانكبرغ، حيث أبلغت عن انخفاض بنسبة 30 في المائة في إجمالي تكلفة الطاقة لكل طن متحرك، بينما كانت قدرة البطارية محدودة تاريخياً في نطاق الشاحنات الكهربائية، وأجهزة التسلق بالليثيوم -
تجديد وتجميع
ويمكن أن تُستخدم شبكات الرش والنقل في مواقع الطاقة الشمسية أو التربينات الريحية، وأن تُستبدل عشرات شاحنات الديزل، كما أن أجهزة الإرسال والتنقية المتطورة تُعتمد في المناجم مثل غراسبرغ في إندونيسيا وتشوكيكاماتا في شيلي، وتُخفض أيضاً استخدام الوقود بنسبة تتراوح بين 20 و30 في المائة.
الوقود البديل والنظم الهجينة
كما أن هذه الألغام التي لا يمكن أن تكهرب كل قطعة من المعدات في الأجل القصير، والنظم الهجينة والوقود البديل توفر حلاً لمنتصف المدة، حيث أن خلايا الوقود الهيدروجينية يمكن أن تولد في شاحنات كبيرة من الغازات الخالي من الصفر، حيث أن أمريكا الوسطى تختبر شاحنة ذات طاقة مائية في منجمها الملغوي المزود بغازولين في جنوب أفريقيا، حيث يتوقع أن ترتفع فيها نسبة الدييات إلى 300 طن من النفايات.
تحقيق الكفاءة التشغيلية على النحو الأمثل
التحليلات المتقدمة والتوائم الرقمية
ولا تتطلب مكاسب الكفاءة دائما محركات جديدة، إذ أن عمليات التعدين تستخدم بشكل متزايد نماذج توأم رقمية لتحفيز كل خطوة من مراحل عملية الاستخراج، وتحديد الاختناقات التي يخلقها الوقود المستنفد، مثلا، كشف توأم رقمي من منجم للتعريات في حوض نهر بودر في ويومنغ أن شاحنات الهالكات تنفق ما متوسطه 35 دقيقة لكل عملية نقل في انتظار أجهزة تحميل.
الصيانة الافتراضية
ويدفع فشل المعدات العادية الألغام إلى إدارة وحدات احتياطية تكون في كثير من الأحيان أكبر سنا وأقل كفاءة، وتستخدم الصيانة الافتراضية تحليل الاهتزاز، وأخذ العينات النفطية، والتصوير الحراري للكشف قبل حدوث انهيار، ومن خلال إبقاء المحركات في حالة الذروة، فإن الألغام تحتفظ بكفاءة الوقود الأمثل - وهي حروق غير متوقعة جيدا تتراوح بين 10 و15 في المائة من الوقود للطن الواحد، مما يتطلب أيضا إجراء تغييرات غير ضرورية في الصيانة.
التخطيط المتكامل لمناجم الألغام
ويجب التخطيط لكفاءة التشغيل منذ البداية، إذ أن خطط التعدين التي تسلسل إزالة النفايات واستخراج الركاز لتقليل مسافات الحواف إلى أدنى حد يمكن أن تخفض الانبعاثات بشكل جذري، فبدلا من إزالة الحفرة بأكملها كقطعة واحدة، فإن التجريد التدريجي من النفايات يكشف تدريجيا عن الركاز في الوقت الذي يتخلل فيه مناطق النفايات السابقة، وهذه التقنية التي تسمى " الاستخلاص المستمر " ، تؤدي إلى خفض الحجم الإجمالي للوقود المسطحي بنسبة ١٥-٣٠ في المائة.
استخدام مصادر الطاقة المتجددة
على الموقع (سولار) و (ويند)
وكثيرا ما تكون مواقع الألغام مساحات واسعة من التأثيرات البرية المزالة للصفائف الشمسية ذات النطاق الكمالي، كما أن منجم السدود الأوليمبي المشغل في جنوب أستراليا يستخدم بالفعل 10 أمتار من المزرعة الشمسية لتوليد الطاقة الكهربائية، مما يخفض استهلاك الكهرباء بنسبة 12 في المائة، ويمكن أن تحل محل المولدات الكهربائية التي تعمل في إطار نظام " البات " ، والتي تبلغ ذروتها في السنة النهارية، 100 طن.
الطاقة الحرارية الأرضية واستعادة الحرارة النفاثة
وتوجد بعض مناطق التعدين فوق مناطق الحرارة الأرضية، ففي أيسلندا وشرق أفريقيا، تستخدم الحرارة الحرارية الأرضية في صهاريج تجهيز الخامات وما قبلها، واستبدال المغليات التي تعمل بالوقود، كما أن نظم استعادة الحرارة في معدات التعدين هي فرصة أخرى غير مستغلة، ولا يحول محرك الديزل سوى نحو ٣٥ في المائة من الطاقة الكهربائية إلى عمل ميكانيكي؛ ويهرب الباقي من الطاقة الحرارية إلى ٥ في المائة.
الهيدروجين الأخضر للعمليات غير المشروعة
وبالنسبة للألغام النائية التي يتعذر فيها الربط بالشبكة، فإن الهيدروجين الأخضر - المستخرج من موقع عبر الكهرباء الشمسية - الصنع الكهروكربوني - الصنع يزيل عمليات الحرارة العالية، ويجري اختبار الهيدروجين من أجل التخفيض المباشر لخامات الحديد في مرافق مثل طيار هيبريت في السويد، كما يمكن أن يغذي المولدات الكهربائية الثقيلة أثناء فترات السحب أو التي لا تزال فيها، وقد انخفضت تكلفة إنتاج الكهروجين بنسبة 60 في المائة منذ عام 2019.
تنفيذ الاستصلاح وإعادة التحريج
احتجاز الكربون من خلال استعادة الأراضي
ويخلف التعدين في قطاع ما وراء مساحات كبيرة من الأراضي المحظورة، إذ يستردون أكوام التدمير التي تفسد الأراضي إلى مواقد أصلية، ويستبدلون الطوبات، ويزرعون النباتات الأصلية في مغسلة كربون، ويمكن لبرنامج مصمم جيدا لإعادة الغطاء النباتي أن يحجز 2-5 طن من ثاني أكسيد الكربون لكل هكتار في السنة خلال العقد الأول بعد الزراعة، وذلك حسب المناخ والنوعات من الغابات.
تعديل المواد البيولوجية والتربية
وتقنيات الاستخلاص الناشئة تتضمن الفحم الأحيائي المنتج من خشب النفايات أو مخلفات الألغام - إلى التربة المستعادة - فالبيوكان مستقر إلى حد كبير ويمكنه أن يغلق الكربون لقرون مع تحسين الاحتفاظ بالمياه وتوافر المغذيات للنباتات، وقد تبين من دراسة أجريت في منجم مسيل للفيضانات في كولورادو أن إضافة 10 أطنان من مادة الكربون الأحيائي لكل هكتار قد زادت من تخزين الكربون بثمانية أطنان على مدى خمس سنوات، مقارنة بما ينتجه من نفايات مبدئية.
إعادة الأراضي الساحلية والغربية
وبالنسبة للألغام الواقعة قرب السواحل أو الأنهار، فإن إعادة أشجار المانغروف أو الأراضي الرطبة المزروعة تقدم معدلات مرتفعة بشكل استثنائي لاحتجاز الكربون - تصل إلى 10-15 طناً للهكتار سنوياً، وقد استثمر لغم غراسبرغ في إندونيسيا، وإن لم يكن لغماً متعرية، في استعادة المانغروف في المصابيح المتاخمة للتعويض عن انبعاثاته، وفي حين أن هذه المشاريع تؤدي إلى فوائد جذابة من حيث القيمة بالنسبة للكربونات في إطار برامج التنوع البيولوجي والمجتمعات المحلية.
تشجيع الامتثال التنظيمي والتصديق
الإبلاغ الإلزامي والكابتن
وتفرض الحكومات الآن قيوداً على أنظمة الانبعاثات لأغراض التعدين، وتحتاج أستراليا وكندا والاتحاد الأوروبي إلى ألغام كبيرة للإبلاغ عن الانبعاثات 1 و2 و3 انبعاثات سنوياً، وفي الولايات القضائية التي تنطوي على تسعير الكربون - مثل ضريبة الكربون في كولومبيا البريطانية التي تبلغ 80 دولاراً/طن - ناشطة - حافز مالي مباشر لخفض الانبعاثات، كما أن هناك حداً كبيراً من الألغام يناهز 000 500 طن من ثاني أكسيد الكربون سنوياً يُوفر 40 مليون دولار من دولارات شرق الكاريبي سنوياً بتخفيض إجمالي قيمة مصاريفها إلى 10 في المائة.
سلسلة التصديق (مثلاً، إدارة المعلومات الإدارية، إدارة الهجرة الدولية)
وتقضي أطر التصديق الطوعية بأن توفر نماذج طريق من أجل التحسين المستمر، كما أن المجلس الدولي للتعدين والفلزات يتطلب من الشركات الأعضاء تحديد أهداف خفض الكربون تتماشى مع اتفاق باريس، كما أن مبادرة التأمين المسؤول للتعدين لا تمنح ائتمانات لاستخدام الطاقة المتجددة، وكفاءة الطاقة، وتعويضات الكربون.
أسواق الكربون والمعرضات
وحتى أفضل تدابير الكفاءة لا يمكن أن تزيل جميع الانبعاثات، فالجرائم الناجمة عن الاستصلاح وإعادة التحريج وتفادي إزالة الغابات تجعل الألغام تحقق أهدافا صافية - صفرية، ومن المتوقع أن تصل سوق ائتمانات الكربون إلى 50 بليون دولار بحلول عام 2030، كما أن العديد من شركات التعدين، بما فيها غلينكور وريو تينتو، قد اشترت ائتمانات من مشاريع متحققة لكربون الغابات في أمريكا الجنوبية وجنوب شرق آسيا، غير أن الناقدين يُص على الاستثمار في خفض الانبعاثات المباشرة.
تعزيز المشاركة المجتمعية وأصحاب المصلحة
Co-Designing Solutions with Indigenous knowledge
ويمكن أن تستفيد الألغام التي تعمل على أراضي الشعوب الأصلية أو بالقرب منها من المعارف الإيكولوجية التقليدية، وفي أستراليا، تعاون شعب مارتو مع شركات التعدين في التخطيط لتسلسلات إعادة الغطاء النباتي التي تتوافق مع ممارسات حرق الشعوب الأصلية، التي تقلل من مخاطر إطلاق النار وتعزيز عزل الكربون، ولا تُدخل المعرفة المحلية تحسينات على فعالية الاستصلاح فحسب، بل تُنشئ أيضا الثقة، مما يقلل من خطر الاحتجاجات المكلفة أو تأخير المشاريع.
اتفاقات الشفافية والتوفيق بين المنافع
وكثيراً ما تتحمل المجتمعات المحلية القريبة من الألغام المزروعة وطأة الضرر البيئي، فالتواصل عبر الحدود بشأن أهداف خفض الانبعاثات، ورصد البيانات، والآثار الصحية، أمور أساسية، ويمكن لاتفاقات تقاسم المنافع الرسمية التي تخصص نسبة مئوية من إيرادات ائتمان الكربون لمشاريع التنمية المحلية أن تنسق حوافز المجتمعات المحلية والشركات، فعلى سبيل المثال، يتقاسم منجم الذهب في غانا 5 في المائة من إيراداته مقابل الكربون مع القرى المحيطة بتمويل مضخات المياه بالطاقة الشمسية وإعادة زراعة الغابات المجتمعية دعماً واضحاً يشجع على تحقيق فوائد ملموسة.
تعليم الموظفين وحوافزهم
وأخيرا، يجب أن تفهم قوة العمل في المناجم وتدافع عن خفض الانبعاثات، إذ أن برامج التدريب على القيادة الفعالة للوقود، وإجراءات إغلاق المعدات الملائمة، وسلامة الطاقة المتجددة يمكن أن تقلل الاستهلاك غير الضروري، وقد تقدم بعض الألغام الآن مكافأة مالية للمشغلين الذين يحتفظون بأدنى استهلاك للوقود في كل مناوبة، وقد يكون هناك برنامج تجريبي في منجم للفحم في غرب فرجينيا، وقد أصبح استخدام الديزل عموما بنسبة ٤ في المائة بعد تنفيذ خطة للاعتراف " المشغلين " .
قياس التقدم المحرز والتوقعات المستقبلية
إن خفض البصمة الكربونية للتعدين في قطاع التعري ليس مشروعاً لمرة واحدة بل دورة مستمرة من القياس والابتكار والتكيف، ويجب على المشغلين تتبع مؤشرات الأداء الرئيسية مثل كيلوغرامات ثاني أكسيد الكربون لكل طن من المواد المنقولة، وتغل الطاقة المتجددة، واستخلاص كمية الكربون، وتحديد المعايير السنوية للموارد التي يستخدمها النظراء في الصناعة مثل قاعدة بيانات انبعاثات الفريق العالمي المعني بالتعدين.
وسيشهد العقد القادم تغيراً جذرياً، إذ تُزمع وكالة الطاقة الدولية أن يُزيد التعدين إنتاج المعادن الحرجة بنسبة 30 في المائة لتلبية أهداف الطاقة الصافية، حتى مع تطهير الصناعة نفسها من الكربون، وهذا " التحدي المزدوج " يجعل الاستراتيجيات المبينة هنا لا تقتصر على السلاسل الحسنة بل ضرورية للبقاء، وتتجاهل الألغام التي تشمل الكهربة، والتكامل المتجدد، والكفاءة التشغيلية، والشراكة المجتمعية الأنظف التكاليف، وتجتذبذب الأسواق المالية، وتؤمن.
وباعتماد تكنولوجيات أنظف، وتحقيق الاستخدام الأمثل للعمليات، واستصلاح الطاقة المتجددة، واستصلاح الأراضي، وتلبية المعايير التنظيمية، وإشراك أصحاب المصلحة، يمكن لعمليات التعدين من القطاع العري أن تقلل بدرجة كبيرة من انبعاثات الكربون التي تسهم في بيئة أكثر صحة واستخراج الموارد على نحو أكثر استدامة، والطريق إلى التعدين من حيث الانبعاثات الصفرية شديد، ولكن الخطوة الأولى يجري اتخاذها بالفعل في حفر حول العالم.