Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Zrównoważone wydobywanie surowców z głębin oceanicznych

Technologie związane z energią odnawialną, takie jak turbiny wiatrowe, panele słoneczne i samochody elektryczne, wymagają stosowania dużych ilości „metali strategicznych”. Chociaż metale te mają kluczowe znaczenie dla przyszłości gospodarki europejskiej, istnieje ryzyko niedoboru podaży wynikającego z rosnącego popytu, którego przemysł górniczy nie jest w stanie zaspokoić.
Zrównoważone wydobywanie surowców z głębin oceanicznych
Głębinowe złoża mineralne stanowią alternatywne źródło surowców dla europejskiego sektora energii odnawialnej. Rosnące ceny surowców sprawiają, że pomysł pozyskiwania metali z dna oceanu staje się coraz bardziej atrakcyjny dla inwestorów. Jednak ekstremalne warunki występujące w głębinach oceanu wiążą się z poważnymi wyzwaniami technicznymi i środowiskowymi, które są całkowicie inne niż w górnictwie naziemnym.

Finansowany ze środków UE projekt BLUE MINING skupiał się na wyzwaniach związanych z wydobyciem minerałów głębinowych, od ich odkrycia i oceny, po technologie eksploatacji i niezbędne ramy prawne i regulacyjne. „Konsorcjum zapewniło przełomowe rozwiązania dla zrównoważonego łańcucha wartości w sektorze górnictwa głębokomorskiego, rozwijając możliwości techniczne w celu adekwatnego i ekonomicznego odkrywania, oceny i wydobywania głębinowych złóż mineralnych na głębokościach do 6000 m”, mówi koordynator projektu, dr Jort van Wijk.

Celem badaczy było przeprowadzenie bardziej wiarygodnych i dokładnych badań eksploracyjnych w odniesieniu do ogromnych złoży siarczków na dnie morskim (SMS), wymarłych depozytów SMS (eSMS) i grud manganu na dnie morskim (SMnN). Opracowano nowe technologie czujników, aby szybko wykrywać złoża głębinowe i dokładniej oceniać ich rozmiary.

Nowe narzędzia i czujniki

Nowe narzędzia geofizyczne, ulepszone techniki mapowania predykcyjnego i pobierania próbek umożliwiły szybkie i niezawodne mapowanie i modelowanie potencjalnych zasobów. Zespół zaproponował podejścia do pomiaru zrównoważonych operacji wydobywczych za pomocą wskaźników oraz sposoby wspierania pozytywnych, odpowiedzialnych zachowań przedsiębiorców za pośrednictwem zachęt. Opracowane narzędzia umożliwiają zarządzanie przestrzenne i kontrolę obszarów dna morskiego oraz zrównoważone wykorzystanie ich zasobów. Narzędzia te mogą posłużyć jako plan badania wykonalności operacji wydobycia minerałów głębinowych.

Podczas rejsów badawczych naukowcy przetestowali nowy połączony czujnik własnego potencjału/magnetyczny zamontowany w systemie głębinowym, wykorzystując wyniki do stworzenia największej niezależnej mapy dna oceanu opartej na danych z pojazdu podwodnego. „Nasz nowy model wskazuje, że wiele mniejszych złóż może być bardziej opłacalnych ekonomicznie, niż sugerowałyby szacunki oparte na samej wysokości kopca”, twierdzi główny badacz projektu, dr Bramley Murton.

Zespół projektu BLUE MINING opracował i zweryfikował kody komputerowe za pomocą doświadczeń laboratoryjnych i przeprowadził szczegółowe symulacje dynamiki pionów i procesów transportu zawiesiny. Jak uważa van Wijk, „testy te są niezbędne do walidacji narzędzi wspomagania decyzji i zapewnienia obrazu problemów, które mogą wystąpić podczas przesyłu dużych ilości zawiesiny na morzu”.

Minerały transportowane z dna oceanu

Naukowcy opracowali konfigurację rur pionowych i podwodnej technologii pompowania, aby przenieść zasoby mineralne z dna morskiego na powierzchnię na odległość do 6000 metrów”. Pionowy hydrauliczny system transportowy był testowany i monitorowany na specjalnie zbudowanym urządzeniu wiertniczym o pionie o długości 125 m, co czyni go największym stanowiskiem do testowania transportu pionowego w Europie na potrzeby wydobycia głębinowego”, twierdzi van Wijk. „Opracowano również technologię przesyłu ze statku na statek w celu przeniesienia wydobytego materiału ze statku wydobywczego na transportowiec”.

W konstrukcji pionowego systemu transportowego zwrócono szczególną uwagę na stacje podnoszenia ciśnienia, w wyniku czego opracowano i przetestowano specjalny prototyp silnika głębinowego. „Silnik jest napełniany i chłodzony wodą ze względu na otwartą strukturę, dlatego nie wymaga żadnych środków smarnych, co minimalizuje jego wpływ na środowisko”, podkreśla van Wijk.

Projekt BLUE MINING zapewni dostęp do surowców, przez co zmniejszy zależność UE od importu zasobów, wzmocni europejski sektor górnictwa i ułatwi działalność dostawców technologii. Umożliwi również UE osiągnięcie pozycji światowego lidera w dziedzinie technologii związanej z poszukiwaniem i zrównoważonym wydobywaniem minerałów głębinowych.

Słowa kluczowe

BLUE MINING, pion, ogromne złoża siarczków na dnie morskim (SMS), wydobycie głębinowe, zawiesina, wygasłe złoża SMS (eSMS), rud manganu na dnie morskim (SMnN), stacja podnosząca ciśnienie
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę