深海采矿关系着未来能源命脉。自2000年以来,许多国家都显示了对深海矿产资源的兴趣,比利时、中国、法国等国曾与国际海底管理局(ISA)多次签署区域矿产资源协议。美国地质调查局指出,如果深海开采能实现商业化,截止2065年,人类对关键金属需求的35-45%将来自深海开采。然而,由于深海环境的极端复杂性,目前深海采矿仍处于试验阶段,尚未实现大规模商业开采。
如果深海采矿要成为一项商业活动,就得要求它保持持续、稳定的生产能力。同时,环保也是不可忽略的问题。深海采矿会对海洋生态环境造成诸多影响,如改变底栖环境、干扰海底生物,甚至影响浮游生物的光合作用,这对深海采矿的技术、设备提出了极高的要求。实践中,采矿车、管道提升系统和表面支持系统是DSM的三种必备设备。
尽管DSM已成未来之趋,但研究人员指出,人类也面临着许多必须考虑的现实问题。首先是生态问题:采矿车搅起的泥浆云可能会扩散数十公里,导致滤食生物窒息;采矿系统泵机作业时连续轰鸣,噪音容易干扰鲸类之间的声呐通信;海底生物的生长缓慢,一个采矿坑的恢复或许需要数百年,甚至上千年时间。其次是成本问题:目前深海镍开采的成本是陆地开采的2倍,如果不通过大规模商业开采将无法维系采矿运作;采矿设备需要在无光高压的环境下连续工作2000小时,设备研发必须高标准、高投入。未来,深海采矿技术将朝着低环境干扰、高可靠性和高智能化的方向发展。相关研究成果发表于《Earth Energy Science》[1]。
[1] Technology and Equipment of Deep-Sea Mining: State of the Art and
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