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Investigadores del USGS comprobaron que determinadas rocas ricas en sulfuros metálicos del fondo oceánico pueden calentarse y entrar en combustión al ser trituradas y expuestas al oxígeno. El hallazgo abre un nuevo desafío de seguridad para una industria que todavía se encuentra en etapa de exploración.
Hallan riesgo de combustión espontánea en rocas extraídas de la minería submarina y la industria enfría sus previsiones
Un hallazgo inesperado en un laboratorio estadounidense abrió un nuevo frente de discusión para el futuro de la minería en aguas profundas.
Investigadores liderados por el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) comprobaron que ciertas rocas ricas en sulfuros metálicos recuperadas del fondo oceánico pueden autocalentarse y llegar a entrar en combustión espontánea cuando son procesadas y expuestas al oxígeno.
El fenómeno fue observado en muestras procedentes de la Fosa de Escanaba, sobre la dorsal de Gorda, frente a la costa oeste de Estados Unidos.
El trabajo fue publicado el 28 de septiembre en la revista científica Scientific Reports y plantea un riesgo que hasta ahora había recibido poca atención en los estudios sobre potencial explotación de depósitos masivos de sulfuros submarinos.
Dos muestras se incendiaron durante el procesamiento
La investigación se originó a partir de una campaña realizada en 2022 por científicos vinculados con el USGS, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y la Oficina de Gestión de Energía Oceánica (BOEM).
Durante aquella expedición fueron recuperadas 57 muestras de rocas hidrotermales de distintas áreas de Escanaba.
Cuando el material llegó al laboratorio y comenzó a ser preparado para su análisis, ocurrió algo inesperado.
Dos de las muestras comenzaron a generar calor durante el proceso de secado y trituración hasta alcanzar temperaturas superiores a los 100 °C y terminar completamente oxidadas.
No fue un comportamiento generalizado.
Sólo dos de las 57 muestras presentaron esa reacción, un punto importante para dimensionar correctamente el hallazgo.
La clave estaba en un sulfuro de hierro
Los investigadores comenzaron entonces a comparar las rocas que habían reaccionado con las que permanecieron estables.
Encontraron una diferencia mineralógica relevante.
Las muestras que entraron en combustión estaban compuestas principalmente por marcasita nanocristalina, una forma de sulfuro de hierro que había reemplazado estructuras previamente formadas por pirrotita.
El estudio concluyó que ese material se encontraba en un estado particularmente inestable.
Cuando determinados sulfuros reaccionan con oxígeno se produce una oxidación exotérmica, es decir, una reacción química que libera calor.
Si ese calor se genera más rápido de lo que puede disiparse, la temperatura aumenta y la reacción puede acelerarse todavía más.
El problema aparece cuando la roca llega a superficie
En el fondo oceánico, estas rocas permanecen sometidas a condiciones completamente diferentes.
Se encuentran bajo enorme presión, bajas temperaturas y un entorno con disponibilidad limitada de oxígeno.
El escenario cambia cuando el mineral es llevado a superficie.
Allí puede quedar expuesto al aire, cambios de humedad y temperatura, además de procesos mecánicos como trituración o molienda.
Esas transformaciones pueden aumentar la superficie del mineral disponible para reaccionar y favorecer procesos rápidos de oxidación.
Por eso, los investigadores advierten que los protocolos desarrollados para minerales sulfurados explotados en tierra firme no necesariamente pueden trasladarse sin modificaciones a materiales provenientes del fondo oceánico.
Un posible riesgo dentro de los buques
La principal preocupación práctica aparece en el manejo del mineral después de su extracción.
Una futura operación de sulfuros submarinos tendría que recuperar grandes cantidades de roca, transportarlas hacia la superficie y almacenarlas temporalmente en buques antes de enviarlas a procesamiento.
Si parte de ese material fuese susceptible al autocalentamiento, una acumulación de mineral triturado dentro de espacios confinados podría convertirse en un riesgo de incendio.
El propio estudio señala que las reacciones exotérmicas de los depósitos masivos de sulfuros submarinos han sido poco investigadas y que deberían considerarse dentro de futuros diseños de seguridad industrial.
Eso podría implicar controles sobre temperatura, ventilación, tamaño de partícula, almacenamiento y estabilidad mineralógica antes de mover grandes volúmenes de material.
No significa que todas las rocas submarinas puedan incendiarse
El resultado tiene límites claros.
El fenómeno fue observado en dos muestras de una localidad específica y bajo determinadas condiciones de laboratorio.
Los científicos no sostienen que todos los depósitos masivos de sulfuros tengan el mismo comportamiento.
Tampoco significa que los minerales comiencen a arder simplemente por ser retirados del fondo marino.
La relevancia del trabajo está en demostrar que el mecanismo es posible y que determinadas características mineralógicas pueden generar un riesgo que deberá evaluarse antes de avanzar hacia operaciones comerciales.
El siguiente paso será determinar con qué frecuencia aparecen estas fases inestables en otros depósitos y cómo responden cuando se manejan cantidades mucho mayores.
No es lo mismo que extraer nódulos polimetálicos
El hallazgo tampoco puede extenderse automáticamente a toda la minería submarina.
Existen varios tipos de recursos minerales oceánicos.
Los sulfuros masivos del fondo marino, analizados por el USGS, se forman alrededor de sistemas hidrotermales y pueden contener cobre, zinc, hierro y, en determinados depósitos, oro y plata.
Los nódulos polimetálicos, en cambio, son rocas sueltas que descansan sobre las llanuras abisales y contienen principalmente manganeso, níquel, cobre y cobalto.
Son recursos geológicamente distintos y requieren tecnologías de extracción diferentes.
The Metals Company, una de las compañías más conocidas del sector, concentra precisamente su estrategia en nódulos polimetálicos de la zona Clarion-Clipperton, y no en la explotación de depósitos masivos de sulfuros.
Una industria que todavía no llegó a la explotación comercial
Los sulfuros submarinos siguen fundamentalmente en etapa de exploración y desarrollo tecnológico.
Estos depósitos despiertan interés porque pueden contener concentraciones de cobre, zinc y otros metales económicamente relevantes, pero todavía deben resolverse interrogantes técnicos, regulatorios y ambientales antes de pensar en una explotación de gran escala.
El estudio del USGS incorpora ahora una variable adicional: la seguridad en el manejo del mineral una vez recuperado.
No se trata solamente de cómo cortar o extraer roca a miles de metros de profundidad, sino también de qué ocurre con ella después.
La ciencia sigue revelando cuánto falta conocer del fondo oceánico
El trabajo coincide además con nuevos estudios que muestran la enorme complejidad biológica de las regiones donde se estudia la futura extracción de minerales.
Una investigación publicada también a fines de septiembre en Nature Communications elaboró un gran catálogo de diversidad viral en la zona Clarion-Clipperton, una de las regiones con mayor interés por sus nódulos polimetálicos.
Más del 99% de los grupos virales identificados en ese análisis no estaban representados en las bases de datos de referencia utilizadas por los investigadores.
Aunque se trata de un problema diferente al riesgo de combustión, ambos trabajos muestran una misma realidad: gran parte del funcionamiento físico, químico y biológico del fondo oceánico todavía está siendo estudiado.
Un nuevo desafío antes de bajar a producir
La minería submarina suele discutirse alrededor de sus impactos ambientales, la regulación internacional y la tecnología necesaria para operar a profundidades extremas.
El trabajo del USGS agrega ahora una cuestión mucho más concreta.
Incluso después de conseguir extraer el mineral del fondo del océano, todavía será necesario comprender cómo transportarlo, almacenarlo y procesarlo de manera segura.
El hallazgo no invalida la posibilidad de explotar sulfuros submarinos, pero sí demuestra que su comportamiento puede diferir del mineral terrestre.
Y antes de mover miles de toneladas de roca hacia un buque, la industria tendrá que responder una pregunta que hasta ahora parecía secundaria: qué ocurre cuando ese mineral vuelve a encontrarse con el oxígeno.