دکتر کیارش مهرانی
منبع: گزارش مک کنزی
شیلی نزدیک به یک چهارم عرضه مس جهان را تولید می کند که اکثریت تولید آن از استان های شمالی می آید (شکل ۱). همان منطقه یکی از خشک ترین مکان های روی کره زمین است. در سال ۲۰۱۹، شیلی بدترین خشکسالی خود را در چند دهه اخیر تجربه کرد و دولت مجبور شد برای تقریباً ۴۰۰۰۰۰ نفر آب شیرین تامین کند. سالانه، صنعت معدن به اندازه‌ای آب مصرف می‌کند که ۷۵ درصد از نیازهای جمعیت شیلی را تامین کند.
بر اساس تجزیه و تحلیل MineSpans، انتظار می رود حجم استخراج معدن مس در شیلی در دهه آینده بیش از ۳۶ درصد افزایش یابد. پردازش این ماده با درجه پایین تر باعث افزایش مصرف آب می شود. بنابراین انتظار می‌رود که شدت مصرف آب یک عامل کلیدی در تعیین سودآوری آینده بخش معدن، به‌ویژه در مناطق خشک باشد.
کوچیلکو تخمین می زند که نمک زدایی و استفاده از آب دریا احتمالاً در دهه آینده با شیب ۲۳۰ درصد رشد خواهد کرد.
مورد اخیر معدن Los Bronces که به دلیل کمبود آب مجبور به کاهش ۴۴ درصدی بهره برداری شد، نشان می دهد که معدنچیانی که از آب منابع قاره ای استفاده می کنند در معرض خطر دائمی قرار خواهند داشت. بر اساس تجزیه و تحلیل MineSpans، انتظار می رود تا سال ۲۰۲۸، ۶۲ درصد از تولید شیلی از معادن با استفاده از نمک زدایی حاصل شود (شکل ۲). ۳۸ درصد باقی مانده در حال حاضر در حال برنامه ریزی برای استفاده از آب های قاره ای هستند که بیشتر آن (۶۸ درصد) از عملیات تامین می شود. با این حال، تولید با استفاده از آب زیرزمینی (۲.۲ میلیون تن) ممکن است با خطرات و تاخیرهای آینده روبرو شود.
استفاده از آب از منابع پایدار، دوام طولانی مدت معدن را با هزینه تضمین می کند چندین عنصر در اینجا مهم است.
هزینه
اکثر تولیدات در شیلی در ارتفاعات زیاد است که به هزینه سرمایه بیشتر و هزینه عملیاتی بالاتر نیاز دارد. استفاده از آب دریا به طور مستقیم نیازهای دفع آب نمک را کاهش می دهد و امکان تصفیه آب کمتر را فراهم می کند. با این حال، انتقال آب دریا در فواصل طولانی و به ارتفاعات بالا به لوله‌های غیر خورنده (فولاد ضد زنگ، پلاستیک‌های پلیمری) در خط لوله و راه‌اندازی کارخانه و همچنین انرژی بیشتری در حمل و نقل به دلیل ویسکوزیته و چگالی بالاتر نیاز دارد.
فرآیند نمک‌زدایی فراتر از نیروگاه‌های حرارتی پرمصرف به تأسیسات با استفاده از فناوری غشایی – کاهش ضایعات و همچنین به کارگیری بازیابی انرژی از دست رفته دارد. با وجود این، افزایش ظرفیت آب شیرین‌شده باعث افزایش تقاضای انرژی برای نیروگاه‌ها و ایستگاه‌های پمپاژ و همچنین تخلیه قابل‌توجه آب نمک به دریا خواهد شد.
بازیافت آب
از آنجایی که استخراج معادن شیلی در چند مکان خاص جمع شده است، فرصت هایی برای زیرساخت های مشترک آب برای ارائه منافع متقابل وجود دارد. هم‌افزایی بین شرکت‌ها را می‌توان با به اشتراک گذاشتن زیرساخت‌ها (خطوط لوله، خطوط برق)، در نتیجه کاهش سرمایه و هزینه‌های عملیاتی به دست آورد. درخواست‌ها و مجوزها، اگر توسط شرکت‌ها ترکیب شوند، ممکن است زمان صرف شده برای اعطا و در نتیجه زمان بهره‌برداری را کاهش دهند. ادغام منابع همچنین امکان مشارکت بهتر جامعه و تخصیص آب را به کسانی که بیشتر تحت تاثیر کمبود قرار گرفته اند، می دهد، که اغلب می تواند مخالفت با پروژه های معدنی جدید را کاهش دهد.
آینده بازیافت آب مهم است
در سال ۲۰۱۸، میانگین نرخ بازیافت در غلظت مواد معدنی ۷۵ درصد بود، با بهترین عملکرد معادن، ۸۵ درصد از آب مورد نیاز برای استخراج و پردازش را بازیافت کردند. در صورتی که نرخ بازیافت بهبود نیابد، تا سال ۲۰۲۸ به چهار کارخانه نمک‌زدایی دیگر به اندازه اسکوندیدا نیاز خواهد بود (شکل ۴). با این حال، اگر نرخ بازیافت به ۸۵ درصد برسد، نیازهای نمک‌زدایی کاهش می‌یابد و دوبرابر کردن ظرفیت فعلی به کل غلظت اجازه می‌دهد تا با آب با منبع پایدار کار کند. از آنجایی که ابتکارات صرفه جویی در مصرف آب در اولویت قرار می گیرد، درک پیامدها و بررسی اقدامات و پیامدها ضروری است.
اینها چندین حوزه را در بر می گیرند:
موارد قانونی و محلی. برنامه‌هایی برای چارچوب قانونی سخت‌گیرانه‌تر پیش‌بینی می‌کند که استفاده از آب دریا در پروژه‌های معدنی در مقیاس بزرگ اجباری شود. علاوه بر این، اصلاحیه‌های قانون آب (قانون آب شیلی از سال ۱۹۸۱) پیشنهاد می‌کند استفاده از برخی حقوق آب در سناریوهای کمبود محدود شود و همچنین اعطای حقوق آب جدید در مناطق حفاظت‌شده و یخچال‌های طبیعی ممنوع شود.
اجتماعی. تنش در مورد استفاده از منابع آب شیرین توسط صنعت معدن در مناطق کمیابی، روابط جامعه را در عملیات موجود تضعیف می کند و مقاومت عمومی را در برابر پروژه های آینده ایجاد می کند. به عنوان بخشی از تلاش‌های شرکتی-اجتماعی-اجتماعی، آب آشامیدنی تولید شده در ارتفاع می‌تواند در اختیار جوامع محلی قرار گیرد.
اقتصادی. آب دریا گران‌تر از آب قاره‌ای است و خواهد بود، اما می‌توان صرفه‌جویی کرد. استفاده از آب دریا فرآوری نشده نیاز به خطوط لوله ویژه و تنظیمات کارخانه دارد. تنها انتخاب نمک زدایی بخشی از آب پمپ شده در ارتفاع مقرون به صرفه تر از نمک زدایی کل آب در ساحل است.
محیطی. آب نمک نمک زدایی که مستقیماً به اقیانوس پمپ می شود، از طریق اختلال در اکوسیستم های محلی، خطرات زیست محیطی ایجاد می کند. برای کاهش ردپای زیست‌محیطی، کارخانه‌های نمک‌زدایی و شرکت‌هایی که آب دریا را پمپاژ می‌کنند باید بر بازیافت انرژی و روی آوردن به انرژی‌های تجدیدپذیر تمرکز کنند.