2021 ble et etterlengtet vendepunkt. Helt siden midten av 1990-tallet hadde lokalbefolkningen og kommunen ventet. Hva skal gjøres med miljøutfordringene ved Folldal gruver?
Drøyt 200 år med gruvevirksomhet har satt sitt preg på området. Avgangsmassene, som er deponert på stedet, har i en årrekke tilført surt, metallholdig avrenningsvann til elva Folla. Faktisk representerer gruveområdet Norges største utslipp av tungmetaller til ferskvann.
Ved årsskiftet 2021/2022 overleverte Direktoratet for mineralforvaltning (DMF) Helhetlig tiltaksplan for Folldal gruver til Nærings- og fiskeridepartementet.
Tiltaksplanen er utarbeidet av DMF sammen med en gruppe norske og internasjonale eksperter. Prosjektet har fått tildelt en rammebevilgning på 225 millioner kroner fra Stortinget, og arbeidet vil pågå over flere år.
Gruvesamfunnet, som består av flere store og små gruver og et oppredningsverk, har i all hovedsak blitt drevet i to faser. De første 130 årene (1748 – 1878) ble det drevet på kobber. Fra 1903 – 1993 var utvinningen fokusert på svovelkis, et råstoff for fremstilling av svovelsyre. Mest malm ble tatt ut ved Tverrfjellet (Hjerkinn), om lag 25 km vest for Folldal. Fra 1970 – 1993 var det utelukkende der gruvevirksomheten fant sted.
Til sammen ble det tatt ut nærmere 20 millioner tonn malm fra gruvene (4,5 millioner tonn ved Folldal og 15 millioner tonn ved Tverrfjellet). Avgangsmassene er deponert lokalt, og landskapet er preget av den rustrøde fargen som vitner om jernoksider i massene.
– Stikkordet er sulfidmalm. Denne malmen, og avgangsmassene, inneholder svovel. Når svovelet kommer i kontakt med nedbør eller smeltevann, dannes svovelsyre og svært surt vann. Vi har målt vannet som renner av gruveområdet til en pH på mellom 2 og 3, forklarer Jens Laugesen, prosjektleder for Helhetlig plan Folldal gruver i DMF.
Til sammenlikning har sitronsaft pH = 2,3, og alminnelig eddik pH = 3,1. Rent vann har pH = 7 (snl.no).
Laugesen forklarer at det sure vannet langsomt vasker ut restmetallene som finnes i avgangsmassene, som deretter transporteres med vannet ut i elva Folla.
– Grove anslag tilsier at det årlig tilføres 9 tonn kobber, 6 tonn sink og 130 tonn jern i elva.
I tillegg kommer flere hundre tonn sulfat, og det er registrert forhøyede nivåer av aluminium. Resultatet er rødfargede elvebredder uten spor av fisk opptil flere kilometer nedstrøms Folldal Verk.
Fremtidig metallutvinning – uten gruvedrift?
Parallelt med opptrappingen av arbeidet for å rydde opp i miljøproblematikken i området, har DMF sammen med NTNU utført et forskningsprosjekt som er finansiert av Nordisk ministerråd.
Prosjektet, som er en del av Nordic Innovations forskningsprogram Sustainable Minerals, undersøker hvorvidt det er mulig å utvinne metall direkte fra vannfasen. Folldal, der store mengder metall hvert år havner i elva, og der det er planlagt å bygge et renseanlegg, har fungert som undersøkelsesområde.
Slike tiltak faller under begrepet sekundær mineralutvinning, som utgjør en del av målet til det nordiske forskningsprogrammet. Det skal riktignok nevnes at sekundær utvinning som regel omhandler reprosessering av avgangsmasser, men dette er ikke et alternativ i Folldal av hensyn til vern av kulturminner.
Like fullt kan den potensielle løsningen bidra til bedre utnyttelse av mineralforekomster.
Laugesen forteller at førsteamanuensis Sulalit Bandyopadhyay og hans team ved Institutt for kjemisk prosessteknologi ved NTNU, har vært til stor hjelp så langt i forskningsprosjektet. De har gitt nyttige råd og videre demonstrert at det er mulig å skille ut metallene direkte fra avrenningsvannet i laboratorieskala.
Teknologien som NTNU og DMF lener seg på, omhandler ionebytte. Prosjektlederen forklarer at prosessen – nokså forenklet – handler om å føre vannet gjennom en sylinder som er fylt av runde partikler. Disse partiklene har et aktivt overflatelag som tiltrekker seg metallene i vannet.
– Men vi har fortsatt en vei å gå før dette kan bli gjennomførbart i full skala. I et laboratorium kan miljøet og vanntilførselen kontrolleres nøye. I den virkelige verden vil vi blant annet møte på utfordringer med frost om vinteren og snøsmelting om sommeren, og i det hele tatt langt større mengder vann og metaller som skal prosesseres.
Per i dag fremstår også metoden som mer kostbar enn standardmetoden, som involverer tilførsel av kalk. DMF håper at interesserte forskningsinstitusjoner og industriaktører nå vil komme på banen slik at metoden kan videreutvikles og oppskaleres.
Tre tiltak
Det er i all hovedsak tre konkrete tiltak som er foreslått i planen signert Direktoratet for mineralforvaltning. Planleggingen av prosjektet er basert på flere år med kunnskapservervelse og tidligere prøving og feiling.
For det var allerede i 2003 at daværende Nærings- og handelsdepartementet ble pålagt av Statens forurensningstilsyn (Miljødirektoratet) å ta grep. To år etter vedtok departementet at staten måtte iverksette tiltak for å stanse den pågående forurensningen fra gruveanlegget.
Siden 2006 har daværende Bergvesenet testet ulike miljøtiltak, og i 2015 utarbeidet Norges Geotekniske Institutt (NGI) på vegne av direktoratet en rapport der de vurderte mulige tiltak for å oppnå Miljødirektoratets pålegg.
Ifølge Direktoratet for Mineralforvaltning har de ulike tiltakene og forsøkene som ble utført tidligere ikke vært tilstrekkelige for å oppnå en forbedring av miljøtilstanden. Likevel utgjør disse i dag en solid og viktig kunnskapsbase for tiltakene som nå er planlagt gjennomført.
Tiltakene skal utføres trinnvis. Det første trinnet har som mål å minimere mengden rent vann som tilføres gruveområdet. Grøftesystemet og survannsnettet skal utbedres. Ifølge Laugesen skal de til høsten grave en stor avskjærende grøft i øst for å avlede det meste av vannet som kommer inn i området.
Det neste steget vil være å tildekke massene med en form for et tett sjikt som asfalt eller en geomembran, overlagt av grus eller jord. Prosjektlederen påpeker at det er dette tiltaket som ofte velges i tilsvarende situasjoner for å hindre sur gruveavrenning. Om vann ikke får mulighet til å trenge inn i avgangsmassene, vil sur avrenning ikke lenger være et problem.
– Utfordringen er imidlertid at dette ikke er et fraflyttet, isolert industriområde. Folk bor her, og det setter begrensninger for hvor mye av massene vi kan tildekke, påpeker Laugesen.
En annen utfordring er knyttet til områdets århundrelange historie. I 1988 ble Stiftelsen Folldal Gruver opprettet. Den skal sørge for varig vern av gruveanlegget, bygninger og utstyr. På Riksantikvarens kontorer arbeides det med en verneplan for Folldal gruver, for det som regnes som tekniske og industrielle kulturminner. Dette begrenser i hvilken grad det fremover kan gjøres inngrep og endringer i terrenget, eksempelvis tildekking.
– Vi forsøker, sammen med kommunen og Riksantikvaren å finne egnede løsninger for hvordan vi kan bevare kulturlandskapet og forhåpentligvis også få dekket til noe av massene i området, opplyser Laugesen.
De to første tiltakene vil bidra til å redusere avrenningsproblematikken og forbedre vannkvaliteten i Folla. Prosjektlederen medgir imidlertid at dette ikke alene vil være nok for å oppfylle kravene i vanndirektivet, som kun tillater ørsmå mengder metaller i ferskvann – et renseanlegg må også til.
DMF og fremtidige entreprenører drar fordel av at vannet fra avgangsmassene renner ut i Folla innenfor et avgrenset område. Det vil utgjøre et egnet sted for et renseanlegg, som er estimert til å koste rundt 150 millioner kroner.
I utgangspunktet er etableringen av et renseanlegg teknologisk enkelt gjennomførbart. Det finnes etablerte løsninger som innbefatter at en tilsetter kalk (eller lut) i prosessen. Det sure vannet nøytraliseres når det kommer i kontakt med basisk kalk. Samtidig vil nøytraliseringen føre til at metallene felles ut.
– Da sitter vi igjen med en gips-slurry, en grøtaktig masse som kan kjøres gjennom en filterpresse der (rent) vann presses ut, forklarer Laugesen.
Restproduktet, en såkalt filterkake, kan sendes på deponi. En lignende løsning har DMF, på vegne av Nærings- og fiskeridepartementet, allerede på plass ved Løkken gruve i Trøndelag.
Et kinderegg for bærekraft
Ifølge tiltaksplanen tilsier et forsiktig estimat at renseanlegget kan generere 1 100 m3, eller om lag hundre lastebillass, metallholdig slam per år. Men den alternative rensemetoden som DMF og NTNU har sett på som en løsning i fremtiden, ville altså kunne redusere omfanget av behov for deponi.
I tillegg regnes sekundær utvinning av mineraler som et viktig grep for å øke den hjemlige produksjonen av essensielle metaller og således redusere avhengigheten av import fra andre land. Bedre utnyttelse av eksisterende ressurser reduserer også behovet for å åpne nye gruver.
Spesielt stor vil imidlertid ikke den mulige fremtidige «gruvedriften» (les: utvinning av metaller ved renseanlegget) ved Folldal bli.
Laugesen mener metoden, om den kan implementeres i fullskala løsning ved Folldal, vil være i stand til å hente ut 99 prosent av metallene i avrenningsvannet. Det vil si den mengden som i dag renner ut i Folla: om lag ni tonn kobber og seks tonn sink per år.
For å sette disse tallene i perspektiv, forteller Det internasjonale energibyrået (IEA) oss at en offshore vindturbin krever 8 tonn kobber og 5,5 tonn sink per MW kapasitet. Nussirs kommende kobbergruve i Finnmark planlegger å utvinne 165 000 tonn kobber gjennom sin levetid.
Likevel er den mulige løsningen besnærende. «Kinderegget» kan bidra til mer hjemlig produksjon av metaller som blant annet kreves for det grønne skiftet, eliminere behovet for deponering av filterkaker fra renseanlegg, og ikke minst bidra til å løse et betydelig forurensningsproblem.
– Denne type prosjekter er viktig for oss fordi de legger til rette for at vi kan gjennomføre miljøtiltak og at vi kan bidra til mer bærekraftig mineralvirksomhet i Norge. For å få til det, trenger vi et best mulig kunnskapsgrunnlag, og slike tidligfaseprosjekter gir oss informasjon om hva som er teknologisk mulig og hva som må utredes videre før man eventuelt kan ta det i bruk, fremholder Ingeborg Solberg, avdelingsdirektør i DMF.
Hun påpeker at direktoratet er opptatt av ulike former for innovasjon og nytenkning i arbeidet sitt, og mener at erfaringene fra Folldal vil komme godt med i DMFs fremtidige saksbehandlinger.
Løfter man blikket, er det ikke vanskelig å se for seg at om løsningen vedrørende utvinning av metaller i renseanlegget skulle modnes frem til en teknologisk og kostnadsmessig gjennomførbar metode, kan den også implementeres i andre gamle gruvedistrikter, både i Norge og utenfor våre landegrenser.
Mineralforekomstene i Folldal utgjør en del av Trondheimsfeltet, som også omfatter blant annet Løkken. Også ved Løkken Verk finner vi store mengder avgangsmasser der vannet som renner av renses ved hjelp av kalktilsetning. Kanskje vil vi en dag også få en sekundær mineralproduksjon og eliminert deponibehovet ved Løkken?
Kartlegger gamle deponier
Nordic Innovation, en organisasjon underlagt Nordisk ministerråd, lanserte i 2022 et nytt prosjekt som blant annet har som mål å utnytte Nordens potensial som produsent av kritiske mineraler og metaller. Prosjektet avsluttes i 2024.
Med kritiske mineraler og metaller menes råstoffer som har høy økonomisk viktighet (for eksempel at de er viktige innsatsfaktorer i industri) og/eller der det er risiko knyttet til forsyningssikkerhet. EU publiserte en oppdatert liste i 2023, som inkluderer hele 34 råmaterialer som de anser som kritiske/strategiske.
I den ene delen av prosjektet skal partnerne gjennomføre en grundig kartlegging av gamle gruvedeponier i sine respektive land. De skal så utvikle metoder for å klassifisere disse deponiene med hensyn på deres potensial som sekundære kilder for mineraler og metaller. Gruveavgang inneholder nemlig alltid restmalm som ikke har blitt utvunnet, og jo eldre deponiene er, desto høyere er gjerne gehaltene.
Gruvenasjonen Sverige er blant landene som er godt i gang med å kartlegge slike deponier (geo365.no: «Historisk avfall kan bli fremtidige gruver»).
Både Direktoratet for mineralforvaltning og Norges geologiske undersøkelse deltar fra norsk side.
Kilder
Helhetlig tiltaksplan for Folldal gruver (2022)
Bjørn Ivar Berg (red.) med flere, 2016. Bergverk i Norge: Kulturminner og historie.