I vulcani ospitano ben più che roccia fusa. Accanto al magma si trova una sostanza misteriosa chiamata salamoia magmatica, ricca di minerali che si raccoglie sotto i vulcani sia attivi che dormienti. I geologi stanno ora esplorando se queste profonde pozze sotterranee possano essere sfruttate per tesori disciolti come litio, rame e cobalto. L’estrazione potrebbe essere alimentata dall’energia geotermica, tanto che alcuni scienziati la chiamano “estrazione verde”.
La perforazione dei vulcani rappresenterebbe una svolta tecnicamente impegnativa e potenzialmente sismica nella corsa ai minerali a zero emissioni ma, date le preoccupazioni etiche e ambientali legate all’estrazione mineraria sulla terra e in mare, la prospettiva sta giustamente attirando interesse geologico e commerciale. Anche l’estrazione di salamoia subvulcanica potrebbe rivestire un’importanza geopolitica strategica, espandendo l’offerta di minerali critici e rompendo la morsa di cui gode la Cina.
Il magma, ospitato in una camera sotto un vulcano, rilascia gas ricchi di metalli che salgono verso la superficie terrestre. Man mano che salgono, la pressione diminuisce; i gas poi si separano in vapore e salamoia. Il vapore erutta dal vulcano; la salamoia, che trattiene la maggior parte dei minerali, si raccoglie nelle rocce. Queste tendono a depositarsi a circa due o quattro chilometri sotto la superficie.
Jon Blundy, uno scienziato della terra dell’Università di Oxford, chiama queste lenti di salamoia magmatica “minerale liquido”. Lui e i suoi colleghi hanno stimato che una singola lente formatasi in 10.000 anni potrebbe contenere 1,4 megatonnellate di rame. L’esatto equilibrio di metalli preziosi, metalli di base, litio e minerali di terre rare disciolti all’interno dipende dalla posizione e dal tipo di vulcano, ha dichiarato recentemente alla rivista Ingenia della Royal Academy of Engineering. Ma ha aggiunto che “questa sarebbe una valida alternativa alla rimozione dei noduli polimetallici dal fondale marino – e danneggerebbe meno gli ecosistemi vulnerabili”. Campioni di vapori vulcanici raccolti dal drone, oltre a deflussi o depositi sulla superficie vulcanica, possono indicare i metalli che probabilmente si trovano al di sotto.
Con i minerali già in soluzione, la salamoia richiede meno lavorazione e crea meno rifiuti rispetto al materiale estratto nel terreno. Nella tradizionale estrazione del rame, ad esempio, circa il 99% della roccia frantumata è costituita da rifiuti.
Anche le salamoie dei giacimenti petroliferi meno profondi, prodotte dalle trivellazioni petrolifere, stanno attirando interesse commerciale. La formazione di Smackover in Arkansas, ad esempio, è stata a lungo sfruttata per i combustibili fossili ed è già pompata per la sua salamoia ricca di bromo. Questo contiene anche abbastanza litio per rendere utile la lavorazione, dato l’aumento dei prezzi dei minerali e le infrastrutture di estrazione esistenti. ExxonMobil sta perforando lì il suo primo pozzo di litio, la cui produzione dovrebbe iniziare nel 2027. Il litio è attualmente derivato anche da depositi di salamoia trovati sotto le saline in paesi come Cile e Bolivia.
Gli impianti geotermici, che prevedono trivellazioni in profondità, producono salamoia geotermica; una volta viste come un sottoprodotto, oggi queste salamoie sono considerate meritevoli di essere sfruttate. Le aziende della Cornovaglia, nel sud-ovest dell’Inghilterra, ad esempio, stanno attualmente esplorando come catturare al meglio i metalli e i minerali da un impianto geotermico locale.
La salamoia magmatica, tuttavia, è il premio più grande, più profondo e più brillante, che vanta concentrazioni più elevate di minerali preziosi con meno impurità. Alcuni impianti geotermici offrono un condotto per raggiungere questo bottino subvulcanico. Come riporta Ingenia, diversi gruppi stanno esplorando il concetto di recupero della salamoia magmatica da siti di energia geotermica in Giappone, Nuova Zelanda, Islanda e Germania.
La sfida ingegneristica è immensa: trovare modi per perforare pozzi fino a 4 km di profondità in rocce calde fino a 400°C; proteggere i pozzi dal collasso e dalla corrosione da parte del fluido altamente acido; e la protezione contro il deposito prematuro dei metalli, come il calcare all’interno di un bollitore, durante il loro lungo viaggio verso l’alto.
Anche se questi problemi venissero risolti, si attendono ulteriori ostacoli. La salamoia potrebbe contenere elementi tossici come il mercurio, che richiedono uno smaltimento sicuro; le conseguenze sismiche della reiniezione nel terreno del fluido spogliato dei metalli rimangono sconosciute. La reiniezione non è dissimile dalle tecniche utilizzate nel fracking, che possono indurre tremori locali. Blundy sta lavorando con la Oxford Martin School dell’università su un progetto di prova per co-sviluppare l’energia geotermica e l’estrazione di acqua salata sull’isola caraibica di Montserrat.
È un piano audace e rischioso tuffarsi in queste montagne di fuoco per strappare tesori dal fluido bollente. Ma con 1.500 vulcani sparsi in tutto il pianeta e i minerali critici per la transizione energetica in esaurimento, il ritorno dell’investimento potrebbe essere esplosivo.
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