USGS: Batu Sulfida Laut Dalam Dapat Terbakar Spontan di Laboratorium

Para ilmuwan yang dipimpin oleh U.S. Geological Survey (USGS) telah menemukan bahwa batu logam-sulfida tertentu yang ditarik dari dasar laut dalam dapat menghangat dan terbakar dengan sendirinya setelah terbuka pada udara di pengaturan laboratorium. Penemuan ini berasal dari sampel yang dikumpulkan di Escanaba Trough, area hidrotermal di sepanjang southern Gorda Ridge di U.S. Exclusive Economic Zone lepas pantai Oregon–California.

Apa yang terjadi

Menurut USGS, peneliti mengumpulkan 57 sampel batu hidrotermal dari empat wilayah Escanaba Trough menggunakan kendaraan yang dioperasikan dari jarak jauh selama ekspedisi 2022. Pekerjaan ini melibatkan kolaborasi dengan Bureau of Ocean Energy Management (BOEM) dan National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), menurut pelaporan ScienceAlert tentang studi tersebut.

Sebagian besar sampel mengandung sulfida logam yang kaya tembaga, seng dan besi, tetapi dua di antaranya terbakar spontan setelah dibekukan-keringkan dan dihancurkan di lab, seperti yang dilaporkan ScienceAlert. USGS mengatakan batu yang terbakar terutama terdiri dari marcasite nanokristalin, mineral sulfida besi, yang telah menggantikan mineral sebelumnya yang disebut pyrrhotite. Ocean News juga mencantumkan isocubanite dan chalcopyrite di antara mineral yang ada dalam endapan tersebut.

Mengapa batu menyala

USGS menjelaskan bahwa marcasite mengalami oksidasi eksotermik ketika terbuka pada oksigen, melepaskan panas. ScienceAlert melaporkan bahwa reaksi ini mendorong suhu sampel di atas 100°C, dengan bahan batu asli menjadi sepenuhnya teroksidasi. Tindakan mekanis seperti penggilingan selama pemrosesan lab tampaknya telah menyediakan energi tambahan yang membantu memicu pemanasan diri, menurut ScienceAlert.

Penelitian, diterbitkan dalam jurnal Scientific Reports dengan judul "Spontaneous combustion of metal sulfide minerals and implications for seafloor massive sulfide mining," menyimpulkan bahwa bentuk nanokristalin dan berubah dari mineral ini kurang stabil daripada pendahulunya yang utama, membuatnya lebih rentan terhadap reaksi semacam ini.

Mengapa itu penting untuk penambangan laut dalam

Para penulis studi menyajikan penemuan ini sebagai bahaya yang relevan untuk penambangan endapan sulfida masif laut dasar (SMS) apa pun di masa depan — formasi kaya mineral di sekitar ventilasi hidrotermal yang telah menarik minat sebagai sumber potensial tembaga, seng dan logam lainnya. Membawa batu-batu tersebut ke permukaan mengekspos mereka ke tingkat oksigen, suhu, tekanan dan kelembaban yang jauh berbeda dibandingkan dengan dasar laut, kondisi yang USGS katakan dapat memicu pemanasan diri.

Ocean News melaporkan bahwa studi menekankan bahwa karakteristik mineral dari endapan individu penting ketika menilai risiko, dan bahwa protokol keselamatan yang ada yang dikembangkan untuk penambangan sulfida berbasis darat mungkin tidak langsung berlaku untuk material yang dipulihkan dari laut dalam. ScienceAlert mencatat bahwa peneliti secara khusus memperingatkan reaksi dapat menyebabkan kebakaran dengan onset cepat di kapal yang menangani kargo tersebut.

Apa yang belum diketahui

Temuan yang dilaporkan didasarkan pada sejumlah kecil peristiwa pembakaran — dua dari 57 sampel — dari satu situs, Escanaba Trough. Sumber yang ditinjau tidak menyatakan seberapa sering reaksi ini akan terjadi di situs hidrotermal lain dengan komposisi mineral berbeda, dan juga tidak menguraikan protokol keselamatan baru spesifik yang perlu diadopsi oleh operator penambangan. Studi sebaliknya menyerukan penilaian risiko khusus dan kontrol rekayasa yang disesuaikan dengan ekstraksi SMS, menurut Ocean News.

Fakta-fakta kunci sekilas

• Sampel dikumpulkan pada 2022 dari Escanaba Trough, lepas pantai Oregon–California, melalui kendaraan yang dioperasikan dari jarak jauh.
• 57 sampel batu hidrotermal dikumpulkan; 2 terbakar spontan selama pemrosesan lab.
• Batu yang mudah terbakar terdiri terutama dari marcasite nanokristalin, yang menggantikan pyrrhotite sebelumnya.
• Suhu sampel melebihi 100°C selama reaksi, menurut pelaporan ScienceAlert.
• Studi diterbitkan di Scientific Reports; dipimpin oleh USGS dengan keterlibatan BOEM dan NOAA.