مدیر ارشد شرکت «Arthur D» معتقد است که خشکسالی، افزایش تقاضای مصرف آب و دستگاههای آبشیرینکن، نحوه استفاده از این مایع حیاتی را در یکی از خشکترین مناطق معدنی جهان یعنی شیلی تغییر داده است.
به گزارش پایگاه خبری و تحلیلی «فلزاتآنلاین» و به نقل از پایگاه خبری «Mining Technology»، استفاده از آب در صنایع معدنی از اهمیت فراوانی برخوردار است و به منظور فرآوری مواد معدنی، کاهش گرد و غبار و خنک کردن تجهیزات معدنی به کار میرود. در حال حاضر بیابان آتاکاما در شیلی که یکی از خشکترین نقاط زمین شناخته میشود، با چالش دسترسی به آب دست و پنجه نرم میکند. شیلی هماکنون با بحران تامین منابع آب، به ویژه در مناطق مرکزی و شمالی که تقاضای آب در مقایسه با عرضه آن بسیار بیشتر بوده، روبهرو است. خشکسالی طولانیمدت و گستردهای که اکنون بیش از ۱۰ سال است در این کشور ادامه دارد، به شدت دسترسی به منابع آب را کاهش داده و مشکلات مدیریت آب و رقابت میان صنایع معدنی، کشاورزی و جوامع بومی برای دسترسی به آن را از این نظر وارد یک مرحله بحرانی کرده است.
با توجه به اینکه منابع آبی به صورت محلی در درجه اول برای مصارف انسانی و کشاورزی تخصیص یافتهاند، بخش معدن شیلی مجبور شده است برای تامین آن به استفاده از آب اقیانوس آرام روی آورد؛ اگرچه استفاده از دستگاههای آبشیرینکن، راهحلی قابل اتکا برای تامین آب در بلندمدت برای فعالان بخش معدن محسوب میشود اما نصب و راهاندازی آن، هزینههای انرژی بالایی را به همراه دارد و پیامدهای زیستمحیطی آن نیز قابل توجه خواهد بود.
ایلیا اپیکین، مدیر ارشد شرکت «Arthur D» بیان کرد: شرکتهای معدنی در یکی از پرتنشترین مناطق آبی جهان یعنی شیلی در تلاش هستند تا تقاضای خود به منظور دسترسی به آب را با اهداف تعیین شده برای تولید پایدار مطابقت دهند.
وی عنوان کرد: شرکتهای معدنی در شیلی با یک استراتژی چندلایه که براساس مقررات زیستمحیطی و شاخص محیطی، اجتماعی و حاکمیتی (ESG) شکل گرفته است، با مشکل کمبود دسترسی به آب روبهرو هستند. در این میان، میتوان به سه محور اصلی از جمله نظارت بر میزان مصرف آب، تعیین مقررات برای استفاده از آن و ایجاد تحول در نحوه عرضه و تقاضای این مایع حیاتی مبتنی بر شاخص «ESG» که شرکتهای معدنی در این راستا بر روی آن تمرکز کردهاند، اشاره کرد.
در حال حاضر مدیریت منابع آب در شیلی به اولویت اصلی به ویژه در صنایع معدنی این کشور تبدیل شده است. شرکتهایی مانند «BHP» و «Antofagasta Minerals» هماکنون حدود ۳۰ درصد از نیازهای خود برای دسترسی به آب را از دستگاههای آبشیرینکن تامین میکنند. پیشبینی میشود این رقم تا سال ۲۰۳۰ برای دو شرکت مذکور به ۵۰ درصد افزایش یابد.
معدن «Spence» تحت مالکیت شرکت «BHP» دارای یک دستگاه آبشیرینکن با ظرفیت تصفیه هزار لیتر در ثانیه است. دیگر شرکتها مانند شرکت «Hot Chili» از مدلهای زیرساخت مشترک برای توزیع بهینهتر آب استفاده میکنند. همچنین، استفاده از آب شور بدون تصفیه نیز در حال افزایش است که پروژه «Nuevo Centinela» متعلق به شرکت «Spence»، نمونهای از این مدیریت مصرف آب محسوب میشود.
استفاده از سیستمهای بسته و بازیافت پیشرفته در عملیات معدنی شیلی، موجب رسیدن نرخ استفاده از آبهای تصفیه مجدد به رقم ۷۶ درصد شده است. به عنوان مثال، تاسیسات «El Soldado» متعلق به شرکت «Anglo American» موفق شده است با بهرهگیری از فناوری زهکشی هیدرولیکی حدود ۸۰ درصد از شیرابه موجود در سدهای باطله را تصفیه کند. همچنین، واحد تولید «Mantos Blancos» متعلق به این شرکت نیز با بهرهگیری از مدارهای فرآوری کممصرف، میزان هدررفت منابع آبی را به طور چشمگیری کاهش داده است.
نوآوری در مدیریت سدهای باطله نیز از محورهای اصلی توسعه در این بخش به شمار میرود. در همین رابطه به نظر میرسد فناوریهای خشکچینی پسماند یا خشکاله بهتدریج جایگزین روشهای مرسوم خواهد شد. به عنوان مثال، شرکت «BHP» با استفاده از طراحی سلولی در سدهای باطله در واحد تولید «Spence» خود موفق به کاهش ۳۰ درصدی تبخیر آب شده است و شرکت «Anglo American» نیز با استفاده از روش خشکه چینی هیدرولیکی سدهای باطله، به نرخ استفاده ۸۰ درصدی از آبهای تصفیه مجدد دست یافته است.
از سوی دیگر، الزامات قانونی نیز محرکی مهم برای حرکت به سمت استفاده از چنین روشهای جایگزینی به شمار میرود؛ هرچند چالشهایی در رسیدن به اهداف تعیین شده در این مسیر وجود خواهد داشت. براساس «سیاست بخش معدن شیلی تا سال ۲۰۵۰» استفاده از منابع آب بینالمللی تا پایان سال ۲۰۲۵ باید به حدود ۱۰ درصد محدود شود که این موضوع موجب تسریع در بهکارگیری فناوریهایی مانند دستگاههای آبشیرینکن شده است. همچنین، در اصلاحاتی که قرار است در قانون بخش معدن شیلی انجام شود، مقرر شده است پروژههایی که مصرف آب بیش از ۱۵۰ لیتر در ثانیه دارند، ملزم به استفاده از دستگاههای آبشیرینکن خواهند بود. با این حال، فرایند صدور مجوز در بخش معدن این کشور همچنان از چالشهای جدی در این زمینه محسوب میشود؛ به گونهای که صدور مجوز برای آغاز راهاندازی یک معدن در شیلی بعضا حتی تا ۶ سال به طول خواهد انجامید. به منظور رفع این چالش، شرکتهایی مانند شرکت «Hot Chili» با همکاری شرکت «Stantec» در تلاش هستند تا بتوانند روند اخذ مجوز و اجرای پروژهها را تسریع ببخشند.
یکی دیگر از عوامل تاثیرگذار بر راهبردهای آبی در بخش معدن شیلی، فشارهای ناشی از الزامات اجرای دستورالعملهای مبتنی بر شاخص «ESG» است. در حال حاضر حمایت سرمایهگذاران به طور فزایندهای به عملکرد مولفه پایداری شرکتهای معدنی متکی بوده و حجم زیادی از میزان رضایت ذینفعان به اجرای تعهدات زیستمحیطی شرکتهای معدنی وابسته است. در همین رابطه، استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر مانند نیروگاه خورشیدی شرکت «Codelco» در فرایند تصفیه آب و نصب پنلهای فتوولتائیک شناور بر روی سدهای باطله در مجتمع تولیدی «Los Bronces» نیز از جمله اقدامات شرکتهای معدنی در شیلی با هدف کاهش انتشار گازهای گلخانهای در بخش مذکور به شمار میرود. همچنین، طرحهایی مانند طرح «Proof Not Promises» متعلق به شرکت «Veolia» با هدف تدوین استانداردهایی برای بهبود عملکرد تولید پایدار در بخش معدن ارائه شده است. نرخ استفاده ۸۰ درصدی از تصفیه آب مجدد در تاسیسات «El Soldado» متعلق به شرکت «Anglo American» نیز به عنوان یکی از شاخصهای برجسته بهبود عملکرد تولید پایدار در این زمینه محسوب میشود.
فرایند نمکزدایی آب اگرچه همچنان فرایندی پرهزینه محسوب میشود و هنوز قوانینی باعث تاخیر و افزایش ریسک در اجرای پروژههای مرتبط با آن شده است اما سرمایهگذاری در سیستمهای مبتنی بر اقتصاد چرخشی و انرژیهای تجدیدپذیر، به کاهش تدریجی چنین ریسکهایی منجر شده است. بر همین اساس در صورت تحقق طرحهای مربوط به مقیاسپذیری فناوریهای نوین و تسهیل در صدور مجوز در همین رابطه، انتظار میرود مصرف آب شیرین در بخش معدن شیلی تا سال ۲۰۴۰ حدود ۵ درصد کاهش یابد.
چالشهای عملیاتی ناشی از کمبود آب در مناطق خشک شیلی
در خصوص چالشهای عملیاتی ناشی از کمبود آب در مناطق خشک شیلی، میتوان سوالی را مطرح کرد و آن اینکه، مهمترین چالشهای عملیاتی شرکتهای معدنی شیلی در پی کمبود آب، به ویژه در صحرای آتاکاما و دیگر مناطق خشک دارای ذخایر معدنی چیست؟
در پاسخ به این سوال میتوان عنوان کرد که شرکتهای معدنی شیلی فعال در مناطق خشک مانند صحرای آتاکاما با چالشهای عملیاتی قابل توجهی مواجهند که ریشه در عوامل زیستمحیطی، فنی و مشکلات اجتماعی و سیاسی در این کشور دارد. در واقع صحرای آتاکاما، یکی از خشکترین نقاط زمین، دارای ذخایر عظیم مس و لیتیوم است اما با بحران شدید بهرهبرداری بیش از حد از سفرههای آب زیرزمینی روبهروست.
فعالیتهای معدنی در نواحیای نظیر شورهزار «Salar de Atacama»، به میزان مصرف آبی معادل چهار برابر مصرف بخش خانگی در شیلی نیاز دارد و این موضوع به کاهش دسترسی به منابع حیاتی برای جوامعی مانند «Lickanantay» و زیستبومهای محلی در این کشور منجر شده است. در همین راستا، به عنوان یک نمونه عینی استخراج لیتیوم به تنهایی باعث افت سطح آب زیرزمینی تا دو متر در برخی مناطق شیلی شده و موجب اعتراض شدید فعالان بخش کشاورزی و استفاده از شیوههای سنتی در مصرف آب در این کشور شده است.
طبق آخرین گزارشهای منتشر شده، برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی در شیلی به پدیدهای فراگیر در این کشور تبدیل است. در همین رابطه، بهرهبرداری از سفره آب زیرزمینی در دشت «Pampa del Tamarugal» واقع در شمال شیلی که حجم بالایی از ذخایر معدنی را در خود جای داده است، طی سه دهه گذشته با رشدی نزدیک به یک هزار و ۹۰۰ درصد همراه بوده است. آنچه که در شیلی در حال حاضر اهمیت دارد، اینکه منابع آب سطحی در این کشور نیز بسیار محدود هستند؛ بهگونهای که تنها ۲۸ درصد از آب مورد نیاز معادن از رودخانهها و دریاچهها تامین میشود و حتی تغییرات اقلیمی موجب کاهش دسترسی به این منابع شده است.
فرایند نمکزدایی آب به عنوان راهحلی موقت برای بحران کمآبی در شیلی در حال حاضر مطرح شده اما مسلما با چالشهایی همراه است. در واقع انتقال آب از تاسیسات ساحلی به معادن واقع در مناطق دورتر و دارای ارتفاع بالای دو هزار متر در این کشور نیازمند ایجاد شبکههای لولهکشی طولانی و پیچیده بوده که از لحاظ انرژی مصرفی و هزینههای اجرایی بسیار پرهزینهبر خواهد بود. به عنوان مثال، دولت محلی در شهر آنتوفاگاستا قصد دارد تا با سرمایهگذاریهای کلان زیرساختی تا سال ۲۰۳۱ حدود ۶۶ درصد از نیازهای آبی بخش مس در این منطقه از شیلی را از طریق تاسیسات آبشیرینکن تامین کند.
علاوه بر مشکل مطرح شده در تامین آب بخش معدن در شیلی، موانع فنی و زمینشناسی نیز از دیگر مشکلات تامین این منبع حیاتی به شمار میشود. به بیان سادهتر، کاهش عیار ذخایر معدنی به معنای نیاز بیشتر به آب برای فرآوری مقدار بیشتری از فلزات استخراج شده در شیلی است. همچنین، بهروزرسانی نشدن پایگاههای داده زمینشناسی در این کشور باعث شده است مدیریت منابع آب در سطح منطقهای با دشواریهایی مواجه شود.
تغییرات اقلیمی نیز از جمله دیگر مشکلاتی به شمار میآید که وضعیت تامین آب برای بخش معدن شیلی را سختتر کرده است. در همین رابطه، خشکسالی ۱۳ ساله و مستمر ظرفیت مخازن آبی را حدود ۳۰ درصد کاهش داده و این امر شرکتهای معدنی را مجبور به استفاده بهینهتر از منابع آبی در شیلی کرده است. از سوی دیگر، افزایش دمای هوا در این کشور که از سال ۱۹۶۱ میلادی به طور متوسط هر ۱۰ سال حدود ۰.۱۵ درجه سانتیگراد بوده، باعث افزایش نرخ تبخیر آب در شیلی شده است؛ البته از سال ۲۰۱۱ تاکنون، شیلی حدود ۱۲ سال متوالی با دمای بالاتر از میانگین دمای هوای جهانی مواجه بوده که هشت سال از ۱۰ سال گرم آن از سال ۲۰۰۰ میلادی به بعد اتفاق افتاده است. شرکتهای معدنی برای رفع چنین مشکلاتی، تمرکز خود را بر روی ارائه راهحلهایی مانند نمکزدایی آب، توسعه فرایند بازیافت، پایش آبهای زیرزمینی و تعامل با جوامع بومی گذاشتهاند تا استفاده از منابع آبی را با ملاحظات اجتماعی و دستورالعملهای زیستمحیطی تطابق دهند.
پرسشی که در رابطه با مشکلات دسترسی شرکتهای معدنی به منابع آبی در شیلی میتوان مطرح کرد، اینکه چگونه این شرکتها با هزینههای بالا و پیچیدگیهای لجستیکی انتقال و ذخیرهسازی آب، بهویژه در انتقال آب تصفیه شده در فواصل دور و ارتفاعات زیاد، کنار خواهند آمد؟
در پاسخ به این پرسش میتوان اعلام کرد که در حال حاضر شرکتهای معدنی در شیلی برای مقابله با هزینههای بالا و چالشهای فنی انتقال آب، به ویژه آب تصفیه شده از دریا به سمت ارائه راهکارهایی مانند ایجاد زیرساختهای مشترک، اجرای مهندسی پیشرفته خطوط لولهکشی آب و راهاندازی سیستمهای بسته روی آوردهاند. در همین رابطه، میتوان مطرح کرد انتقال آب شیرین شده دریا به مناطقی در بازه ارتفاعی دو هزار تا چهار هزار متر نیازمند استفاده از خطوط لولهکشی بسیار ضخیم، پمپهای فشار قوی و مواد مقاوم در برابر خوردگی است. براساس دادههای ارائه شده فعلی، حدود ۷۰ درصد از هزینههای بهرهبرداری از خطوط لولهکشی مربوط به مصرف انرژی به منظور راهاندازی آن اختصاص دارد. بر همین اساس بهبود طراحی خطوط لولهکشی و استفاده از مواد جدید میتواند این هزینهها را به طور قابل توجهی کاهش دهد.
از سوی دیگر، سرمایهگذاری مشترک از سوی شرکتهای معدنی در ایجاد زیرساختهای مرتبط با تامین در شیلی به تدریج در حال تبدیل شدن به یک رویکرد رایج میان این شرکتها است. به عنوان مثال، شرکت «Codelco» در پروژه معدنی در شمال شیلی از زیرساخت تاسیات آبشیرینکن مشترک میان سه معدن تحت مالکیت خود استفاده میکند. همچنین، اخیرا ظرفیت سیستم لولهکشی در معدن «Los Pelambres» افزایش یافته و توان انتقال آب به آن تا سه برابر رشد پیدا کرده است؛ البته مشکلاتی مانند حقوق مالکیت زمین و دریافت مجوزهای قانونی، همچنان در برخی مناطق شیلی برای شرکتهای معدنی فعال در این کشور چالشبرانگیز محسوب میشود.
انجام اقداماتی در افزایش بهرهوری و صرفهجویی در مصرف آب نیز نقش مهمی در دسترسی به آن میان شرکتهای معدنی فعال در شیلی ایفا میکند. تاسیساتی مانند «El Soldado» متعلق به شرکت «Anglo American» توانسته است از ۸۰ درصد از آب تصفیه مجدد برای تامین آب خود استفاده کند. همچنین، استفاده از سدهای باطله خشک توسط این شرکت به کاهش حدود ۱۰ درصدی هدررفت آب در مقایسه با سایر سدهای باطله دیگر شده است؛ البته برخی از معادن نیز با نصب پنلهای خورشیدی شناور بر روی سدهای باطله، موفق به کاهش نرخ تبخیر آب شدهاند.
پرسش دیگری که مطرح کردن آن از اهمیت بالایی برخوردار است، اینکه پیشرفتهای فناوری در حوزه شیرینسازی آب، چگونه موجب ترویج مولفه پایداری در فعالیتهای معدنی در شیلی خواهد شد و چه اقداماتی برای کاهش اثرات زیستمحیطی، به ویژه در زمینه دفع پساب شور در حال انجام است؟
در پاسخ به این سوال میتوان مدعی شد که پیشرفتهای فناورانه در حوزه شیرینسازی آب، نقش چشمگیری در ترویج مولفه پایداری در فعالیتهای معدنی در شیلی ایفا کرده است. در حقیقت بهکارگیری این فناوریها به بخش معدن کمک کرده است تا در شرایط کمآبی شدید، نیاز آبی خود را تامین کند و همزمان اثرات زیستمحیطی منفی در فرایندهای مرتبط با بخش مذکور را کاهش دهد.
نکته بسیار مهم در همین راستا، اینکه شرکتهای معدنی در شیلی به طور فزایندهای به استفاده از نیروگاههای مبتنی بر فرایند اسمز معکوس (RO) روی آوردهاند. این فرایند از فناوری غشایی بهره میبرد که نسبت به سامانههای حرارتی قدیمی، مصرف انرژی پایینتر و پسماند کمتری دارد. بسیاری از تاسیسات مبتنی بر فرایند اسمز در مقیاس صنعتی، به سامانههای بازیابی انرژی نیز مجهز شدهاند که راندمان را افزایش خواهد داد. در واقع این بهروزرسانیها نه تنها هزینههای عملیاتی را کاهش میدهد بلکه میزان انتشار کربن مربوط به تولید آب را نیز محدود میسازد.
به منظور توسعه پایدار با صرفه اقتصادی بالاتر در فرایند شیرینسازی آب، تمایل شرکتهای معدنی در شیلی به سمت استفاده از زیرساختهای مشترک روندی افزایشی به خود گرفته است. این رویکرد مشارکتی، هزینههای سرمایهگذاری را کاهش داده است؛ مشکلات زیستمحیطی ناشی از احداث تاسیسات موازی را محدود کرده و به بهبود پذیرش مسئولیتهای اجتماعی در فعالیتهای معدنی در جوامع بومی منجر شده است.
از سوی دیگر، دفع پساب شور همچنان یکی از نگرانیهای اصلی زیستمحیطی در بخش معدن شیلی به شمار میرود. با آنکه چارچوبهای قانونی شیلی هنوز محدودیتهای مشخصی برای میزان مجاز تولید پساب شور تعیین نکرده اما اقداماتی برای مدیریت این موضوع در حال اجراست. برای رفع این مشکل، دو روش رقیقسازی و تخلیه کنترل شده پساب شور پیشنهاد شده است که به میزان قابلتوجهی، اثرات منفی زیستمحیطی دفع این پسماندها در بخش معدن شیلی را کاهش خواهد داد.
انتهای پیام//
