Bjarke Ingels Group und The Metals Company entwickeln neue Generation von Offshore- und Onshore-Anlagen zur Gewinnung kritischer Metalle für EF-Batterien aus dem Gestein des Meeresbodens

Entwürfe von Mineraliensammelrobotern, die am Meeresboden zum Einsatz kommen, kohlenstoffneutrale Schiffe und abfallfreie Metallverarbeitungs- und -recyclinganlagen ermöglichen eine zirkuläre Lieferkette für Batteriemetalle

BIG-Bjarke Ingels Group, das renommierte und global tätige Architekturbüro, dessen bahnbrechende Arbeit für Innovation in der Architektur steht, arbeitete mit The Metals Company, einem Entwickler von Batteriemetallen mit geringerer Umweltbelastung aus polymetallischen Vorkommen am Meeresboden, verbunden mit dem Ziel zusammen, die konventionelle Metallgewinnung für das 21. Jahrhundert neu zu gestalten, um den Übergang der Gesellschaft in eine (netto) kohlenstofffreie Zukunft voranzubringen. Wie Metals Company im März bekanntgab , fusioniert das Unternehmen mit Sustainable Opportunities Acquisition Corporation (NYSE: SOAC) und wird im zweiten Quartal 2021 an die NASDAQ gehen.

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Zero-solid-waste metallurgical plant (Photo: Business Wire)

Für The Metals Company bestand die Herausforderung mit BIG darin, ein innovatives Systemdesign für die industriellen Komponenten zu entwickeln, die benötigt werden, um die Welt mit kritischen Batteriemetallen aus polymetallischen Vorkommen – faustgroßen Gesteinen, die Nickel, Kobalt, Kupfer und Mangan in Batteriequalität enthalten – zu versorgen und dabei das Bindeglied zwischen Industrie und Gesellschaft neu zu gestalten. BIG lieferte ein integriertes Paket von Anlagen, die zusammenarbeiten, um die Vorkommen vom Meeresboden auf ein eigens dafür gebautes Produktionsschiff zu heben, sie auf einem hydrodynamischen Shuttle-Träger zu transportieren und weiter zu einer Metallurgieanlage zu bringen, die ein städtisches Hafengelände in ein Innovations- und Gemeinschaftszentrum für Batteriematerialien in einer regenerativen Küstenlandschaft verwandelt.

„Um die knollenförmigen Vorkommen einzusammeln, haben wir ein leicht zu bedienendes, robotergestütztes Kollektorfahrzeug entwickelt, das einen Meerwasserstrahl über die Spitzen der Felsen richtet, um sie sanft aus dem Sediment zu lösen. Ein Teil unseres Entwurfs für zukünftige Kollektoren beinhaltet eine schwimmfähige, hydrodynamische Hülle mit einer erweiterten Lippe, um die Verdichtung des Meeresbodens zu minimieren und die Staubfahne, die beim Sammeln der Knollen aufgewirbelt wird, zu reduzieren und umzulenken“, so Daniel Sundlin, Partner bei BIG und verantwortlicher Partner für die Zusammenarbeit mit The Metals Company.

Das Kollektorfahrzeug der ersten Generation von The Metals Company wurde von Allseas konstruiert und wird derzeit in den Niederlanden gebaut. Es soll Anfang nächsten Jahres für Tests eingesetzt werden.

Die Knollen werden durch einen flexiblen Schlauch an der Oberseite des Kollektorfahrzeugs zu einem starren Steigrohr transportiert, wo sie auf Druckluftblasen ~4 km nach oben zum Produktionsschiff an der Oberfläche gehoben werden, einem 216 Meter langen Schiff, das mit kohlenstoffneutralen Elektrobrennstoffen betrieben wird, und mit einem versenkten Deck, das mit photovoltaischen Solarpanelen bedeckt ist, ausgestattet ist. Das stromlinienförmige Design des Produktionsschiffs ist auf Funktionalität ausgerichtet. Die Ausrüstung für das Einsammeln der Knollen ist strategisch im Rumpf untergebracht, um die Größe des Schiffes zu minimieren und die betriebliche Effizienz zu maximieren. Im großen Maßstab würde jedes Produktionsschiff mehrere Kollektoren betreiben, wobei zusätzliche Wartungskapazitäten durch ein Hilfsschiff mit einem „Moon-Pool“ für das Aussetzen und Zurückholen von Kollektorfahrzeugen bereitgestellt werden.

Das erste Produktionsschiff von The Metals Company ist ein Tiefsee-Bohrschiff, das von Allseas umfunktioniert wurde, um das Einsammeln von Pilotvorkommen zu ermöglichen. Das Schiffsdesign von BIG der nächsten Generation ist von zentraler Bedeutung für die Pläne von The Metals Company. Es soll eine Flotte von zehn Produktionsschiffen geschaffen werden, die bis 2050 die Bereitstellung von über 40 Millionen Tonnen Batteriemetallen ermöglicht – genug, um 280 Millionen Elektrofahrzeuge (EF) zu produzieren – ein Viertel der weltweiten PKW-Flotte.

Bei vollem Betrieb werden die knollenartigen Vorkommen von den Produktionsschiffen auf Shuttle-Carrier umgeladen, deren X-Bow-Design von BIG gewählt wurde, um hypereffiziente, hydrodynamische Schiffe bereitzustellen, die The Metals Company dabei unterstützen, den CO2-Fußabdruck ihrer Batteriemetalle weiter zu verbessern. Im Hafen angekommen, werden die Knollen auf ein Förderband und in eine hafenseitige Verarbeitungsanlage umgeladen, die von BIG als nachhaltiger, leistungsfähiger und sozialer Standort in einer regenerativen Landschaft entworfen wurde, der die konventionelle Metallurgie revolutioniert.

„Tiefwasserhäfen auf der ganzen Welt sind häufig degradierte Ökosysteme, die von den lokalen Gemeinden nicht gerne akzeptiert werden. Wir haben BIG gebeten, sich neu vorzustellen, wie eine metallverarbeitende Anlage aussehen könnte, um sich in die urbane Küstenumgebung einzubetten, und diese sogar saniert“, erläuterte Gerard Barron, Chairman und CEO von The Metals Company. „Das Ergebnis ist ein atemberaubender Innovationskomplex, der einen Industriehafen in ein kommunales Zentrum für die Elektrofahrzeug-Revolution verwandeln wird.“

„Das globale Energiesystem muss den tiefgreifendsten Wandel seit Jahrhunderten bewältigen, um eine Welt zu schaffen, die ausschließlich mit erneuerbaren Energien betrieben wird. Wenn die laufenden Forschungen und Studien zu dem Schluss kommen, dass die Gewinnung von Mineralien aus dem Meeresboden auf umweltfreundliche und sozialverträgliche Weise erfolgen kann, werden wir nicht nur in der Lage sein, die Energiewende zu beschleunigen, sondern einer völlig neuen Industrie Gestalt zu geben, die in der Lage ist, eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft für Metalle für zukünftige Generationen zu schaffen“, so Gründer und Creative Director in BIG-Bjarke Ingels Group, Bjarke Ingels.

BIG ist bekannt für die Gestaltung einer Skipiste auf einer Müllverbrennungsanlage in Kopenhagen und entwarf die zirkuläre, abfallfreie metallurgische Anlage von The Metals Company, die pyrometallurgische Verarbeitungs- und hydrometallurgische Raffinationsschritte, Lagerbestände und Produktlagerung umfasst. Darüber hinaus sieht die Anlage Büros, besucherorientierte Erlebnisse und ein Innovationszentrum zur Einbindung der Produkte in die EF-Lieferkette vor. Das Unternehmen plant mehrere Anlagen, die über drei Kontinente verteilt sind, und eine Reihe von Brachflächen werden derzeit in Betracht gezogen. Diese Anlagen würden mit der Zeit umgerüstet werden, um Batteriekathoden am Ende ihrer Lebensdauer zu recyceln und so den Kreislauf der Lieferkette für Batteriemetalle zu schließen.

„Die Welt ist geprägt von einer Denkweise, die die Welt in einen Vorgarten und einen Hintergarten unterteilt. Die Vorderseite des Hauses wird sorgfältig in Form von schönen Fassaden und üppigen Parks gestaltet, während die Rückseite des Hauses als rein utilitaristische und logistische Reste in Form von Parkplätzen und Lagerhallen zurückbleibt. Mit The Metals Company entwerfen wir ein vom Menschen geschaffenes Ökosystem, das den Flow der Ressourcen mit der Sorgfalt und Aufmerksamkeit kanalisiert, die üblicherweise der Vorderseite des Hauses vorbehalten sind, also eine Materialindustrie der nächsten Generation“, führte Bjarke Ingels aus.

„Wir erneuern die Art und Weise, wie die Gesellschaft Basismetalle, die die Grundlage der sauberen Energiewirtschaft bilden, erhält, verwendet und letztendlich wiederverwendet", sagte Barron. "BIG hat diese radikalen, umweltfreundlichen Entwürfe konzipiert, mit denen wir eine Industrie neu gestalten können. Die spannende Frage ist nun, welchen Hafen wir zuerst umgestalten werden.“

ÜBER THE METALS COMPANY

The Metals Company ist ein kanadischer Entwickler von Batteriemetallen mit geringeren Umweltauswirkungen aus polymetallischen knollenartigen Vorkommen am Meeresboden, der ein zweifaches Ziel verfolgt: (1) Metalle für eine saubere Energiewende mit den geringstmöglichen negativen ökologischen und sozialen Auswirkungen bereitzustellen und (2) den Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft für Metalle voranzutreiben. Das Unternehmen hält über seine Tochtergesellschaften Explorations- und kommerzielle Rechte an drei Vertragsgebiete mit Polymetallvorkommen in der Clarion-Clipperton-Zone des Pazifiks, die von der Internationalen Meeresbodenbehörde reguliert und von den Regierungen von Nauru, Kiribati und dem Königreich Tonga unterstützt werden. Im März gab The Metals Company bekannt, dass das Unternehmen eine Vereinbarung mit der Sustainable Opportunities Acquisition Corporation (SOAC) getroffen hat, um die Projektentwicklung zu beschleunigen und als „The Metals Company“ an die NASDAQ zu gehen. Weitere Informationen finden Sie unter https://www.metals.co/.

ÜBER BJARKE INGELS GROUP

BIG-Bjarke Ingels Group ist eine in Kopenhagen, New York, London, Shenzhen und Barcelona ansässige Gruppe von Architekten, Designern, Urbanisten, Landschaftsarchitekten, Innenarchitekten und Produktdesignern, Forschern und Erfindern. Das Büro ist derzeit an Projekten in ganz Europa, Amerika, Asien und dem Nahen Osten beteiligt. Die Architektur von BIG entsteht aus einer sorgfältigen Analyse, wie sich das zeitgenössische Leben ständig weiterentwickelt und verändert. Indem wir eine sinnvolle Überschneidung zwischen Pragmatik und Utopie treffen, gewinnen wir Architekten wieder die Freiheit, die Oberfläche unseres Planeten so zu verändern, dass sie besser zu den heutigen Lebensformen passt.

Weitere Informationen finden Sie unter: www.big.dk.

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Medien

Rory Usher | The Metals Company | rory.usher@metals.co

Camilla Filtenborg Borggaard | Bjarke Ingels Group | camillab@big.dk