خطر نوین در استخراج زیرآبی: برخی از سنگ‌های برداشت‌شده به طور خودجوش اشتعال می‌یابند
صنعت استخراج معادن در زیر آب ممکن است با خطرات غیرقابل پیش‌بینی روبرو شود: برخی از سنگ‌های معدنی که به‌عنوان بخشی از عملیات استخراج از کف اقیانوس به سطح می‌آیند، پس از برخورد با هوا گرم شده و حتی ممکن است به‌صورت خودبخودی دچار آتش‌سوزی شوند. این پدیده می‌تواند مشکلات ایمنی تازه‌ای را برای صنعتی که هنوز به مرحله‌ی بهره‌برداری اقتصادی وسیع نرسیده، به وجود آورد.
محققان از سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده (USGS) در تحقیق اخیر خود به بررسی احتمال آتش‌گرفتن برخی از سنگ‌های غنی از سولفید فلزات پس از خروج از محیط زیر‌آب پرداخته‌اند. طبق نظرات محققان، پیش از شروع استخراج گسترده‌ی ذخایر سولفیدی از بستر اقیانوس، ضروری است که این خطر بالقوه به‌طور دقیق‌تر شناسایی و مطالعه شود.
با استفاده از یک وسیله‌ی نقلیه‌ی کنترل از دور، محققان ۵۷ نمونه سنگ غنی از سولفید فلزات را از چهار نقطه در منطقه‌ی هیدروترمال «فرورفتگی اسکانابا» جمع‌آوری کردند. این عارضه زمین‌شناختی که توسط سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده به‌عنوان دره‌ای عمیق و محوری تعریف شده، در بخش جنوبی پشته‌ی گوردا و سواحل غربی ایالات متحده واقع شده است. فعالیت‌های گرمابی در این ناحیه به ایجاد ذخایر معدنی غنی از فلزاتی همانند روی، مس و آهن انجامیده است.
اکثر سنگ‌های دچار آتش‌سوزی از ساختار مارکازیت نانوکریستالی تشکیل یافته‌اند
در مرحله‌ی بعد، محققان در آزمایشگاه نمونه‌ها را خرد کرده و به روش خشک‌انجمادی تبدیل کردند. هنگامی که این سنگ‌ها در معرض هوای آزاد قرار گرفتند، دو نمونه به‌طور ناگهانی دچار آتش‌سوزی شدند. محققان برای بررسی علل این فرایند، واکنش نمونه‌ها را در دماهای متفاوت آزمایش کرده و ترکیب شیمیایی و کانی‌شناسی سنگ‌های مستعد احتراق را با دیگر نمونه‌ها مقایسه کردند.
یافته‌ها نشان می‌دهد که بخش عمده‌ی سنگ‌های دچار آتش‌سوزی از مارکازیت نانوکریستالی که نوعی سولفید آهن است، تشکیل شده‌اند و به‌نظر می‌رسد در تماس با اکسیژن ناپایدارند. گرما و نیروی فیزیکی ناشی از خرد شدن، شکستن و آسیاب کردن سنگ‌ها می‌تواند انرژی لازم برای شروع اکسیداسیون را فراهم کند؛ این واکنش شیمیایی ممکن است همچنین دمای داخلي سنگ‌ها را افزایش داده و در شرایط مناسب، منجر به احتراق آن‌ها شود.
اگرچه استخراج اقتصادی و گسترده از عمق دریا هنوز آغاز نشده، نتایج به‌دست آمده حائز اهمیت بالایی است و آزمایش فناوری‌های ضروری همچنان ادامه دارد. در عین حال، سازمان بستر آب‌های بین‌المللی (ISA) ۳۱ قرارداد اکتشاف را برای استخراج مواد معدنی سولفیدی در دو منطقه به ثبت رسانده است: پشته‌ی میانی اقیانوس اطلس شمالی و پشته‌ی جنوب غربی اقیانوس هند.
با این وجود، هنوز مشخص نیست که چند درصد از سنگ‌های استخراج‌شده از بستر دریا مستعد احتراق هستند و نمی‌توان این خطر را به تمامی سنگ‌های سولفیدی تعمیم داد. با این حال، محققان هشدار می‌دهند که این احتمال باید در ارزیابی خطرات ایمنی مرتبط با معدن‌کاری دریایی در نظر گرفته شود و ممکن است نیاز به تدوین مقررات ایمنی جدید را نیز به همراه داشته باشد.
بنا به گفته‌های سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده، استخراج ذخایر عظیم سولفیدی از عمق دریا موجب خواهد شد که سنگ‌های منتقل‌شده به سطح در شرایطی به مراتب متفاوت نسبت به بستر دریا قرار گیرند و با عواملی نظیر اکسیژن و تغییرات دما، فشار و رطوبت روبرو شوند؛ چنین تغییرات محیطی می‌تواند بر نحوه‌ی واکنش‌پذیری کانی‌های سولفیدی و میزان حرارت تولید شده تأثیر بگذارد. این موضوع ضرورت انجام یک ارزیابی دقیق از ریسک‌های ایمنی را پیش از توسعه پروژه‌های معدن‌کاری در اعماق دریا یادآور می‌شود.
این تحقیق در نشریه‌ی Scientific Reports منتشر شده است.
