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Ciência · Notícia

USGS: As rochas de sulfeto de águas profundas podem pegar fogo espontaneamente em laboratório

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Em resumo

Uma equipe liderada pelo USGS relata que rochas ricas em sulfeto de ferro coletadas do fundo do mar perto da costa de Oregon-Califórnia se combustionaram espontaneamente após serem levadas para um laboratório. O estudo, publicado em Scientific Reports, diz que a reação apresenta um possível risco de incêndio para futuras operações de mineração em águas profundas que não foram totalmente contabilizadas nas regras de segurança atuais.

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Cientistas liderados pelo Serviço Geológico dos EUA (USGS) descobriram que certas rochas de sulfeto de metal extraídas do fundo do oceano profundo podem se aquecer e pegar fogo por conta própria quando expostas ao ar em um laboratório. A descoberta vem de amostras coletadas na Trincheira de Escanaba, uma área hidrotermal ao longo da Dorsal de Gorda do Sul na Zona Econômica Exclusiva dos EUA perto da fronteira Oregon-Califórnia.

O que aconteceu

De acordo com o USGS, pesquisadores coletaram 57 amostras de rochas hidrotermais de quatro regiões da Trincheira de Escanaba usando um veículo operado remotamente durante uma expedição em 2022. O trabalho envolveu colaboração com o Escritório de Gerenciamento de Energia Oceânica (BOEM) e a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA), de acordo com os relatos do ScienceAlert sobre o estudo.

A maioria das amostras continha sulfetos de metal ricos em cobre, zinco e ferro, mas duas delas se combustionaram espontaneamente após serem liofilizadas e moídas no laboratório, relatou o ScienceAlert. O USGS disse que as rochas que se combustionaram eram compostas principalmente de marcassita nanocristalina, um mineral de sulfeto de ferro, que havia substituído um mineral anterior chamado pirrotita. Ocean News também listou isocubanita e calcopirita entre os minerais presentes nos depósitos.

Por que as rochas pegaram fogo

O USGS explica que a marcassita sofreu oxidação exotérmica quando exposta ao oxigênio, liberando calor. O ScienceAlert relatou que essa reação elevou as temperaturas das amostras acima de 100°C, com o material de rocha original sendo completamente oxidado. Ações mecânicas como moagem durante o processamento em laboratório parecem ter fornecido energia adicional que ajudou a desencadear o auto-aquecimento, de acordo com o ScienceAlert.

A pesquisa, publicada na revista Scientific Reports sob o título "Spontaneous combustion of metal sulfide minerals and implications for seafloor massive sulfide mining", conclui que a forma nanocristalina alterada do mineral é menos estável do que seu precursor primário, tornando-a mais propensa a esse tipo de reação.

Por que é importante para a mineração em águas profundas

Os autores do estudo enquadram a descoberta como um risco relevante para qualquer mineração futura de depósitos de sulfeto massivo do fundo do mar (SMS) — formações ricas em minerais ao redor de chaminés hidrotermais que atraíram interesse como potenciais fontes de cobre, zinco e outros metais. Trazer essas rochas à superfície as expõe a níveis de oxigênio, temperatura, pressão e umidade muito diferentes em comparação com o fundo do mar, condições que o USGS diz que poderiam desencadear o auto-aquecimento.

A descoberta identifica um risco potencial que poderia ser importante entender se depósitos de sulfeto massivo do fundo do mar fossem alguma vez minerados.

— Resumo do estudo USGS

Ocean News relatou que o estudo enfatiza que as características minerais dos depósitos individuais importam ao avaliar riscos, e que os protocolos de segurança existentes desenvolvidos para a mineração de sulfeto terrestre podem não se aplicar diretamente ao material recuperado do fundo do mar profundo. O ScienceAlert observou que os pesquisadores advertiram especificamente que a reação poderia causar incêndios de início rápido a bordo de navios que manuseiem tal carga.

O que ainda não se conhece

Os achados relatados são baseados em um número limitado de eventos de combustão — dois de 57 amostras — de um único local, a Trincheira de Escanaba. As fontes revisadas não indicam com que frequência essa reação ocorreria em outros locais hidrotermais com composições minerais diferentes, nem descrevem protocolos de segurança novos específicos que os operadores de mineração precisariam adotar. O estudo, em vez disso, pede avaliações de risco dedicadas e controles de engenharia adaptados à extração de SMS, de acordo com Ocean News.

Fatos-chave em resumo

Perguntas

Quais minerais causaram o incêndio das rochas?
A combustão foi vinculada principalmente à marcassita nanocristalina, um mineral de sulfeto de ferro que havia substituído um mineral anterior chamado pirrotita, de acordo com o USGS.
Onde as rochas foram coletadas?
Vieram da Trincheira de Escanaba, uma área hidrotermal ao longo da Dorsal de Gorda do Sul na Zona Econômica Exclusiva dos EUA perto da fronteira Oregon-Califórnia, coletadas por meio de um veículo operado remotamente em 2022.
Quão quentes ficaram as rochas?
O ScienceAlert relatou que as amostras afetadas atingiram temperaturas acima de 100°C e foram completamente oxidadas durante a reação.
Isso significa que a mineração em águas profundas é insegura?
O estudo identifica um risco potencial de incêndio que os pesquisadores dizem merecer uma avaliação de risco adicional; não afirma que toda a mineração de sulfeto do fundo do mar seja insegura, e observa que as regras de segurança de mineração terrestre existentes podem não se aplicar diretamente.
Quem realizou a pesquisa?
Uma equipe liderada pelo USGS realizou o estudo, com colaboração do Escritório de Gerenciamento de Energia Oceânica e NOAA, publicado na revista Scientific Reports.

Fontes

  1. USGS — Deep-sea sulfide minerals can spontaneously heat and combust when exposed to air
  2. ScienceAlert — Scientists Collected Deep-Sea Rocks. They Spontaneously Caught Fire in The Lab.
  3. Ocean News — Escanaba Trough Samples Collected by USGS Reveal Combustion Hazard in SMS Rock Handling

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