در جهانِ درگیر بحران اقلیمی، صنعت معدن اغلب به‌عنوان یکی از عوامل انتشار گازهای گلخانه‌ای شناخته می‌شود. ماشین‌آلات دیزلی، مصرف انرژی بالا و فرآیندهای استخراج و فرآوری فلزات، ردپای کربن قابل توجهی برجای می‌گذارند. اما دیدگاهی نو در حال شکل‌گیری است: اگر معادن نه منبع آلودگی، بلکه بخشی از راه‌حل باشند چه؟ ایده‌ی «معدن‌کاری کربن منفی» دقیقاً بر همین اساس بنا شده؛ استفاده از ویژگی‌های زمین‌شناسی سنگ‌ها برای جذب و ذخیره‌ی دی‌اکسیدکربن از جو. پرسش این است: آیا می‌توان معادن را به ابزار جذب CO₂ تبدیل کرد؟
از منبع انتشار تا مخزن جذب
سال‌هاست که صنایع مختلف در جست‌وجوی راهی برای جبران انتشار گازهای گلخانه‌ای خود هستند. از جنگل‌کاری گرفته تا فناوری جذب مستقیم کربن از هوا. اما رویکرد جدید بر استفاده از پدیده‌ای کاملاً طبیعی تکیه دارد: واکنش‌های زمین‌شیمیایی میان سنگ‌های غنی از منیزیم و کلسیم با دی‌اکسیدکربن. در این فرآیند که به آن «کربناته‌شدن معدنی» گفته می‌شود، CO₂ با مواد معدنی واکنش داده و به شکل ترکیبات پایدار مانند کربنات منیزیم یا کربنات کلسیم درمی‌آید؛ موادی که میلیون‌ها سال می‌توانند در پوسته زمین باقی بمانند. در حقیقت، زمین طی میلیاردها سال همین مکانیسم را برای تنظیم طبیعی دی‌اکسیدکربن به کار برده است. ایده‌ی معدن‌کاری کربن منفی فقط تلاش برای تسریع همان فرایند طبیعی است.
چگونه یک معدن می‌تواند CO₂ را ببلعد؟
در هر معدن روباز، حجم عظیمی از سنگ‌های باطله و پسماندهای فرآوری باقی می‌ماند. بسیاری از این سنگ‌ها به‌ویژه در معادن نیکل، منیزیم، کروم و پلاتین دارای مواد سیلیکاتی غنی از منیزیم‌اند که در تماس با هوا و رطوبت، تمایل طبیعی به واکنش با CO₂ دارند. محققان دریافته‌اند که اگر سطح تماس این مواد افزایش یابد (مثلاً با خرد کردن یا هوادهی بیشتر)، فرآیند جذب کربن می‌تواند ده‌ها برابر سریع‌تر از حالت طبیعی رخ دهد. در کانادا، استرالیا و ایسلند پروژه‌هایی آغاز شده‌اند که در آن‌ها باطله‌های معدنی را به شکل کنترل‌شده در معرض جریان هوای غنی از CO₂ قرار می‌دهند. در برخی موارد، گاز دی‌اکسیدکربن حاصل از نیروگاه یا کارخانه سیمان مستقیماً به سمت این توده‌های سنگی هدایت می‌شود.
نتیجه: هر تُن پسماند معدنی می‌تواند بین ۰٫۲ تا ۰٫۵ تُن CO₂ را به دام بیندازد و به سنگ کربناته تبدیل کند؛ یک «ذخیره‌گاه مصنوعی کربن» در دل همان معدن.
نمونه‌های پیشرو؛ از نیکل تا بازالت
پروژه‌ی Carbin Minerals در بریتیش‌کلمبیا (کانادا) یکی از نخستین طرح‌های تجاری‌سازی معدن‌کاری کربن‌منفی است. این شرکت از پسماند معادن نیکل برای جذب طبیعی CO₂ استفاده می‌کند و به گفته‌ی پژوهشگران دانشگاه بریتیش‌کلمبیا، برخی از این سایت‌ها می‌توانند سالانه تا صد هزار تُن دی‌اکسیدکربن ذخیره کنند. در ایسلند، پروژه‌ی CarbFix با تزریق مستقیم CO₂ به لایه‌های بازالتی، توانسته در کمتر از دو سال، گاز را به سنگ سخت تبدیل کند؛ فرآیندی که در طبیعت هزاران سال طول می‌کشد.
این تجربه‌ها نشان می‌دهد که پسماند معدنی یا سنگ‌های آتشفشانی، ظرفیت بالایی برای «سنگی کردن» کربن دارند. در استرالیا نیز برنامه‌ای با همکاری شرکت BHP در حال اجراست تا معادن نیکل Western Australia به آزمایشگاه طبیعی جذب کربن تبدیل شوند. در این مدل، تهویه‌ی باطله‌ها به‌صورت خودکار طراحی شده تا بیشترین تماس با هوا را فراهم کند.
مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی
در نگاه نخست، معدن‌کاری کربن‌منفی فقط پاسخی به بحران اقلیم است، اما جنبه‌های اقتصادی آن نیز قابل توجه است. نخست آن‌که این فناوری می‌تواند به شرکت‌های معدنی کمک کند تا کربن خنثی یا حتی منفی شوند؛ یعنی نه‌تنها آلایندگی خود را جبران کنند بلکه بیش از آن CO₂ جذب کنند. این موضوع در بازار جهانی کربن، مزیت رقابتی بزرگی محسوب می‌شود. از سوی دیگر، مواد کربناته حاصل از واکنش، خود می‌توانند کاربرد صنعتی داشته باشند؛ مثلاً در تولید سیمان‌های دوستدار محیط‌زیست یا به عنوان پرکننده در صنایع پلاستیک و رنگ.
در نتیجه، فرایند جذب کربن نه هزینه، بلکه منبع درآمد جدیدی می‌شود.
در سطح کلان‌تر، این رویکرد می‌تواند چهره‌ی معدن‌کاری را تغییر دهد: صنعتی که همیشه متهم به تخریب محیط‌زیست بوده، حالا به شریک بازیابی اقلیم تبدیل شود.
چالش‌ها و تردیدها
البته معدن‌کاری کربن‌منفی هنوز در ابتدای راه است. بزرگ‌ترین چالش، مقیاس‌پذیری است. حتی اگر یک معدن بتواند سالانه صد هزار تُن CO₂ ذخیره کند، این مقدار در مقایسه با میلیاردها تُن انتشار جهانی ناچیز است. افزون بر این، فرایند خردایش، حمل‌ونقل و مدیریت باطله‌ها خود انرژی‌بر است و اگر با برق فسیلی انجام شود، ممکن است بخشی از اثر مثبت را خنثی کند. چالش دیگر، پایش بلندمدت است. باید اطمینان حاصل شود که CO₂ واقعاً به‌صورت پایدار در ساختار معدنی قفل شده و در اثر تغییرات دما یا رطوبت دوباره آزاد نمی‌شود.
به همین دلیل، بیشتر پروژه‌ها هنوز در مرحله‌ی آزمایش‌های پایلوت هستند و برای استانداردسازی و نظارت جهانی نیاز به چارچوب‌های حقوقی جدید دارند.
فناوری و هوش مصنوعی در خدمت جذب کربن
در طرح‌های جدید، شرکت‌های فناور از مدل‌های یادگیری ماشین برای شناسایی مناطقی استفاده می‌کنند که بیشترین پتانسیل جذب کربن را دارند. با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای، داده‌های ژئوشیمیایی و شرایط اقلیمی، نرم‌افزار می‌تواند پیش‌بینی کند که کدام معادن متروکه یا فعال، واکنش‌پذیرترین باطله‌ها را دارند. به این ترتیب، معدن‌کاری کربن‌منفی می‌تواند به بخشی از شبکه‌ی هوشمند «جذب کربن طبیعی–صنعتی» تبدیل شود؛ شبکه‌ای که نقش معدن را از استخراج به بازسازی تغییر می‌دهد.
آیا ایران ظرفیت چنین تحولی را دارد؟
ایران به دلیل دارا بودن معادن نیکل، کرومیت، منیزیم و سنگ‌های اولترامافیک (مانند سرپانتینیت و دونیت) در زمره کشورهایی است که پتانسیل بالایی برای کربناته‌سازی معدنی دارد. در بسیاری از معادن قدیمی کشور، توده‌های عظیم باطله رها شده‌اند که می‌توانند برای پروژه‌های جذب CO₂ مورد استفاده قرار گیرند. اجرای چنین طرح‌هایی علاوه بر مزایای زیست‌محیطی، می‌تواند زمینه‌ای برای دسترسی به بازارهای بین‌المللی اعتبارات کربن فراهم کند؛ بازاری که ارزش آن تا سال ۲۰۳۰ از مرز صدها میلیارد دلار خواهد گذشت.
معدن‌کاری کربن‌منفی، تصویری متفاوت از آینده‌ی معادن ارائه می‌دهد: جایی که استخراج به پایان کار زمین منجر نمی‌شود، بلکه آغاز بازیابی آن است. هرچند هنوز راه درازی تا تجاری‌سازی گسترده باقی مانده، اما مسیر روشن است؛ از سنگ‌هایی که روزی آلاینده تلقی می‌شدند، اکنون می‌توان به‌عنوان فیلترهای طبیعی زمین استفاده کرد. اگر این فناوری با انرژی‌های تجدیدپذیر و داده‌کاوی هوشمند همراه شود، شاید روزی معادن نه‌تنها نماد بهره‌برداری از طبیعت، بلکه نشانه‌ی آشتی با آن باشند.
