تحتوي البراكين على أكثر من الصخور الصهبائية. يتواجد إلى جانب الصهباء مادة غامضة تسمى الملح المائي الماغماي، وهي عبارة عن شوربة غنية بالمعادن تجمع تحت قاعدة البراكين النشطة والمهجورة. ويقوم علماء الجيولوجيا الآن بإستكشاف إمكانية استخراج هذه البرك المائية العميقة الهائلة للكنوز المذابة مثل الليثيوم والنحاس والكوبالت. ومن الممكن تشغيل عملية الاستخراج بواسطة الطاقة الجيوحرارية، مما يدفع بعض العلماء إلى تسميتها بـ”التعدين الأخضر”. يمكن أن يكون التنقيب داخل البراكين تحديًا تقنيًا وربما يتسبب في ردود فعل زلزالية على سبيل المثال في سباق التعدين المستدام، ولكن نظرًا للمخاوف الأخلاقية والبيئية المرتبطة بالتعدين على اليابسة وفي البحار، فإن هذا الاقتراح يجذب بشكل مبرر الاهتمام الجيولوجي والتجاري. من الممكن أن يكون تعدين البراكين تحت البراكين أيضًا له أهمية جيوسياسية استراتيجية، حيث يمكن زيادة إمدادات المعادن الحرجة وكسر السيطرة الظاهرة التي يتمتع بها الصين.
تقوم الحجر البركاني، المستوطن في غرفة تحت البركان، بإطلاق الغازات الغنية بالمعادن التي ترتفع نحو سطح الأرض. ومع صعودها، ينخفض الضغط؛ ينفصل الغاز ثم في بخار وملح. يبعث البخار من البركان؛ في حين يتراكم الملح الذي يحتفظ بمعظم المعادن في الصخور. تتميل هذه البرك المائية “العدسات المائية”، كما يطلق عليها بسبب شكلها المميز، إلى الاستقرار بما يقارب بين اثنين إلى أربعة كيلومترات تحت السطح.
يطلق جون بلاندي، عالم الأرض في جامعة أكسفورد، على هذه العدسات المائية المائية “خام السائل”. وقد قام هو وزملاؤه بتقدير أن عدسة واحدة تشكلت على مدى 10,000 سنة يمكن أن تحتوي على 1.4 ميجاتون من النحاس. وأشار إلى أن التوازن الدقيق للمعادن الثمينة، والمعادن القاعدية والليثيوم والمعادن الأرضية النادرة المذابة يعتمد على الموقع ونوع البركان، ولكنه أضاف أيضًا أن “هذا سيكون بديلاً مجديًا لخدش العقيقات المتعددة المعادن في قاع البحر – وسيسبب أضرارًا أقل للنظم البيئية الهشة”. يمكن أن تشير عينات من بخار البراكين التي تم جمعها بواسطة الطائرة بدون طيار، بالإضافة إلى الجمر البركاني واحتسابات حالة سطحية أو مودعات بركانية، إلى المعادن التي من المحتمل أن تكون تحت الأرض.
نظرًا لأن المعادن بالفعل في الحالة الحلقية، يتطلب ملح المائي تجهيزًا أقل، وينشئ نسبة مقدارها أقل من الفاقد من المواد التي تتم تعدينها على اليابسة على سبيل المثال. في عمليات تعدين النحاس التقليدية، على سبيل المثال، حوالي 99 في المائة من الصخور المسحقة هي نفايات.
البراكين تحتوي على مصادر مائية ضحلة أيضًا تجذب الاهتمام التجاري. يتم حفر تكوين سماكوفر في أركنساس، على سبيل المثال، منذ فترة طويلة لاستغلال الوقود الأحفوري ويتم ضخه بالفعل بسبب محتواه من ملح البرومين الغني. ويحتوي هذا أيضًا على ما يكفي من الليثيوم لجعل المعالجة جديرة بالاهتمام، نظرًا لارتفاع أسعار المعادن والبنية التحتية للاستخراج الحالية. تقوم إكسون موبيل حاليا بحفر آبار الليثيوم الأولى هناك، مع بدء الإنتاج في عام 2027. يتم استخراج الليثيوم أيضًا حاليًا من تراكيم ملحية التي توجد تحت مستنقعات ملحية في بلدان مثل تشيلي وبوليفيا.
البراكين رغم ذلك هي الجائزة الأكبر والأكثر عمقًا ولمعانًا، حيث يعرض مواد ذات تركيز أعلى من المعادن القيمة مع وجود أقل من الشوائب. وتوفر بعض المحطات الجيوحرارية ممرًا للوصول إلى هذه الثروة البركانية الفوارة. كما يذكر مجلة Ingenia، أن مجموعات مختلفة تستكشف مفهوم استرداد ملح المائي من مواقع الطاقة الجيوحرارية في اليابان ونيوزيلندا وآيسلندا وألمانيا.
إن التحدي الهندسي هو هائل: إيجاد طرق لحفر آبار تصل إلى 4 كيلومترات في الصخور الساخنة حتى 400 درجة مئوية؛ حماية الآبار من الانهيار والتآكل بواسطة السائل القوي الحموضة؛ والحفاظ على عدم إيداع المعادن مبكرًا، مثل التكلس داخل غلاية كهربائية، على طول رحلتها الطويلة للأعلى. وحتى إذا تم حل هذه المشاكل، فإن عقبات أخرى تنتظر. قد تحتوي الملح المائي على عناصر سامة مثل الزئبق التي تتطلب التخلص الآمن منها؛ وتبقى العواقب الزلزالية لإعادة حقن السائل المحروق بالمعادن إلى الأرض مجهولة. فإعادة الحقن لا تختلف كثيراً عن التقنيات المستخدمة في التكسير الهيدروليكي، والذي قد يسبب اهتزازات محلية. يعمل بلاندي مع مدرسة أكسفورد مارتن على مشروع اختبار لتطوير الطاقة الجيوحرارية وتعدين الملح المائي على الجزيرة الكاريبية مونتسرات.
إنه خطة جريئة ومخاطرة للغوص في هذه الجبال النارية لاقتناص الكنوز من السائل الطامر. ولكن مع وجود 1500 بركان مبعثر حول الكوكب وانخفاض المعادن الحرجة للانتقال الطاقي، يمكن أن يكون المردود شديد الانفجار.
