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下一次淘金热预计在1,500米的深度



拉鲍尔（Rabaul）是巴布亚新几内亚新不列颠北端的一个村庄，仍然被数十年前爆炸的火山灰覆盖。爆发已经两次摧毁了这座城市，一次是在1937年，一次是在1994年。两次，居民都坚决地迎接了这些元素并进行了重建。今天，经过拉包尔（Rabaul），您会注意到很长的路段，那里的灰烬仍然留在边缘，甚至在路中间的某些地方。它的层太厚了，您将要关闭窗户，以免灰尘进入机器。

这座火山摧毁了该岛当时的主要产业-旅游业，在20年后仍未重生-但它可能会成为另一产业的基础。是的，这个行业还不存在。一些环保主义者，科学家和激进主义者希望它根本不会出现。

这是因为在巴布亚新几内亚，一家富裕而先进的公司将成为深海中第一个化石渔业。这意味着庞大的遥控机器人将开采散布在1500米深处的珠宝。

这些巨大的水下装置看起来像是从科幻电影的拍摄片中掉下来的-想象一下，好像“阿凡达”已经与“深渊”越过一样。他们将挖出眼睛无法穿透的铜，金和其他矿物质。

很少有人注意到这个里程碑，但是我们正在迅速地接近它。这就提出了关于我们这个瞬息万变的世界中的消费未来，寻找矿产的疑问：我们准备潜水多深才能获得电子设备正常工作所需的材料？

拆除一个很少探索的深海海底的想法引起了很多兴奋-从担心事故的当地居民到担心我们无法理解但会破坏的生态系统的科学家。但是，如果剩下诸如铜之类的有用材料，在远离人们的深处进行开采是否明智？还是我们将使用机器人收割机在海底犁犁的事实是否足以阻止并思考我们对塑造现代生活的金属的持续渴求？

第一种深海矿山应该以某种方式在两年之内在一个名为Solvara-1的地方开始工作，该地是从巴布亚新几内亚政府租用的。它位于拉包尔（Rabaul）海岸附近，在非常活跃的火山脚下的水中。 海底


拉包尔火山



采矿的爆发是像核聚变一样有前途的企业，因此它吸引了大笔投资，有时在新闻界和摇摇欲坠的人眼中闪现出来已经有50年了。但在2018年，加拿大鹦鹉螺公司（Nautilus）承诺将开展从未有人做过的工作：在深处进行真正的采矿。

鹦鹉螺董事迈克·约翰斯顿（Mike Johnston）告诉我：“深度采矿将严重改变国际采矿业。” -在海底有大量一流的沉积物。像Solvara-1这样的海底硫化物系统在世界范围内存在于富含铜，金，银和锌的热泉附近。”

约翰斯顿（Johnston）或多或少暗示着深海淘金热-他不是第一个。他们是在50年前第一次谈到这一点。寻找海底发展机会始于1965年，当时该船厂的顾问，伯克利海洋资源研究所的前雇员约翰·梅罗（John L. Mero）出版了《海洋矿物》。在其中，他写道：“海洋是作为工业社会基础的主要矿物质仓库”，并指出，镍，钴和铜几乎无限地躺在锰结核（富含金属的块）的海底，等待矿工的到来。

梅罗建议将深海挖掘机倾倒至3公里深的地方，作为“大型真空吸尘器来收集一层薄薄的材料”。



对这份出版物感兴趣的是，美国，法国和德国急于探索寻找海洋​​财富积累的深度。几十年来，这些国家在海底淹没了数亿美元，而且都是徒劳的。 《科学杂志》（Science Magazine）在2000年进行的一项研究声称，这家合资企业投资了6.5亿美元，其中大部分是在1973年石油危机导致的经济衰退期间金属价格下跌之前，以及在科学家意识到Mero关于巨大的财富过于乐观。几十年来，深海采矿一直被遗弃，收集海洋财富的梦想仍未实现。

但是近年来，出现了两种趋势，这又引起了人们对该主题的兴趣。对金属特别是铜的需求不断增长，导致采矿利润增加。铜对于现代生活是必不可少的-铜具有延展性并且导电性能良好，因此可用于消费类电子产品，电缆，汽车，冰箱等。由于中国和印度等国家的蓬勃工业化，其价值正在积极增长。可以安排生产的水下区域包含现代生产中必需的其他矿物质-镍，银，金，钴。

同时，新技术-例如，遥控水下采矿机器人-使海床更容易接近。约翰斯顿告诉我：“当2004年我能够熟悉现代技术时，对我来说显而易见的是，发生了迅速的变化，而在1970年代看起来简直令人难以置信的东西现在很容易实现。”

对深海地质的更好理解导致了一批新的爱好者的兴起，他们将兴趣从锰结核转移到在中洋山脊热液源附近形成的硫化矿石（被称为“黑烟民”）。

鹦鹉螺只是打算利用使深海猎物更接近现实的趋势的团体之一。在日本和韩国，正在积极探索相同的想法，以开发海上采矿技术。另一家私营公司海王星（Neptune）已对西太平洋地区的几个地点进行了抵押。



该想法对其实施的近似引起了一些关注。 2007年，《科学》杂志发表了一篇题为《深海采矿的危险》的文章其中表达了对从海底开采的担忧。水下钻探产生的沉积流会破坏水下居民的栖息地，并且此过程可能对整个水柱产生毒性作用。该文章的结论是：“深水开采计划可能严重威胁海洋生态系统。”同时，温泉是地球上所有最不寻常，最有趣的生态系统。

这些源位于活跃火山附近的海底，例如Solvara-1地区环礁上的火山以及Rabaul所在的火山。一些科学家认为，生命本身可能起源于一个富含矿物质的热海水流到海底，并进入深冷的深水域的地方。但是，地质勘探主要是对以下事实感兴趣：这些来源不断（尽管缓慢）会形成大量的底部硫化物矿床。

美国地质调查局解释说：“这些沉积物形成在底部，当与深水或孔隙水混合在沉积层中时，由热岩浆供热的热液产生的流体就会冷却。”沉积物是与火山岩层平行的大型扁透镜状地层。报告指出：“大型硫化物透镜的大小和形状变化很大，可以是豆荚形或叶片形。”

通常它们富含铜和金等矿物质，比起Mero的结核更容易发现。鹦鹉螺公司计划在不积累任何资源的情况下，在这些材料积聚的地方工作，以将大量材料堆放到地面上，当然还要出售它们。

辛迪·凡·多佛（Cindy van Dover）表示：“底部硫化物矿床富含铜，并且其铜含量高于其余知名的表面矿床，因此从这个意义上讲，它们具有吸引力。”范多佛（Van Dover）在杜克大学（Duke University）学习海床，并且是鹦鹉螺（Nautilus）的科学顾问。

范多佛（Van Dover）最近受非营利组织TED（“ Idea Worth Spreading”）邀请到巴布亚新几内亚，该组织组织了一次海洋考察研究海洋学。她被要求在国家地理“猎户座”游轮上演讲，这恰好耕种了鹦鹉螺将在其中航行的热带水域。

作为合格的专家，van Dover倾向于采用有条理和谨慎的方法来解决该问题。她说话安静，微笑轻松，短发灰白，在我们的谈话中，她散发出不确定的深海猎物。这是有道理的-她在职业生涯的30年中致力于研究这种采矿业可能会改变的深海生态系统。



她对我说：“我从1982年开始研究热泉，而静静摇曳的甲板摇摇了我的肚子。 “它们是在1979年发现的。因此，当然，当有人想要炸毁它们，将它们挖掘出来并摧毁它们时，”她摇摇头说。自然，她很担心。各种各样的动物生活在活跃的温泉中。我们确实需要知道工作将如何影响这些社区。”围绕资源收集生活通常非常充满活力。可能有管状蠕虫，贝类，虾和深海鱼。

从猎户座机舱的窗户上可以看到远处的烟气，这是该地区农业中燃烧芽的程序的结果-不断提醒着巴布亚新几内亚是一个贫穷的地区，不会因采矿扣除而受损。

范多佛强调，鹦鹉螺不会突然在长线和黑暗中开始工作。相反，他们向她寻求建议，并且一直积极主动，透明地行事。

“他们问了非常直接的问题：什么让您兴奋？她说。 “如果我们离开这一发展，生活会不会再回到那里？”这就是让多佛浴场担心的地方：即将被破坏的生态系统。值得注意的是，这些栖息地和生活在其中的生物几乎已经被例行破坏。

Van Dover解释说：“这些地方被周期性的火山喷发破坏了。” -例如，在每十年爆发一次的东太平洋高地上，这些动物已经适应了这种情况，并且在几个月内它们就返回了原处。几年后，甚至不可能说在那里发生了喷发。”

但是与东太平洋高地不同，动物在Solvar-1上的寿命更长，因为火山喷发的发生频率要低得多，而且不会定期破坏栖息地。鹦鹉螺的过失使这些生物濒临灭绝。一些科学家担心动物将没有时间恢复。其他人则指出，尚未完全理解复杂的生态系统-我们只是没有明确的预测，如果在那里开始生产将会发生什么。

鹦鹉螺公司声称它将采取负责任的行动，并强调生产的经济方面。 “例如，在Solvara-1上，每吨岩石含有7％的铜和6克的金-这是平均地面矿藏的10倍。鹦鹉螺董事约翰斯顿说，底部的铜比所有已知的陆上沉积物都要多。 （在陆地上，岩石中的平均铜含量小于0.6％，而黄金-每吨1.2克）。 “影响矿山盈利能力的主要参数之一是资源的维护水平，因此，如果底部的海平面比陆地上的海平面高10倍，这将成为水下采矿的主要优势。”

此外，除了开发地点位于水面以下半公里的事实之外，水下开发中的某些事情比在陆地上更容易做。现在，我们将更深入地研究术语。

范多弗说：“鹦鹉螺所关注的海底大量硫化物沉积就在底面上，因此它们上方没有土壤或覆盖层，”范多佛说。 “覆盖层”是覆盖岩石的表层土壤。也就是说，矿工将不会被多余的土地所阻碍，这些土地需要被挖掘才能到达有价值的岩石-它们只是躺在地表上。

当然，地表位于海底，低于海平面数千米，这意味着该公司将需要高科技和复杂的采矿系统。从这里开始完整的科幻小说。



»水面船用于采矿，遥控设备从水面船沉入海底。然后开采材料，矿石上升并流失。剩余的液体，即 范多佛说，海水会沉入海底。-在生产结束时，一艘船移至另一处，因此不需要道路或基础设施。在这方面，有令人信服的论点支持这样一个事实，即这种生产对环境的影响比陆上生产要轻得多。”


海上采矿如何运作


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根据发布的图纸，Nautilus计划包括三个单独的机器人设备，共同准备该区域，采矿和存储矿物质。每个设备长约15米，宽4-6米，重达310吨。卡特彼勒和SMD联合制造的三台机器人耗资约1亿美元。它们中的每一个都将从生产支持船下降，该生产支持船将像海上石油井架一样位于开采现场的上方。

首先，“辅助切割器” AC下沉至底部，为提取部位做准备。它将在Solvar-1区域下降到1,500 m的深度，借助安装在模块上的切割头，它将切割“沟槽”，随后的机器人将在该沟槽上工作。第二个是体积更大，功能更强大的Bulk Cutter，但只能在用AC挖的战trench上工作。然后，这些机器人将以与操作陆地机器时大致相同的方式，将这些岩石在海床上压碎。

收集完岩石后，将收集机送到生产现场。她收集切割后的岩石，用泵将其以与海水混合的形式抽吸，然后将其通过挠性管穿过提升系统推向地面。混合物将被排到船上，干燥的部分将留在容器的水箱中-它将被其他容器带走进行加工。

可以从地面远程控制所有机器人，并且所有机器人都设计为承受巨大的压力。但总的来说，正如该公司所指出的那样，它们只是现有机器在陆地上用于在开采煤炭或矿石之前清理土地的改版。他们只会在水下很深的地方工作。



通常，该企业是复杂的，高科技的且具有风险。该过程在极端条件下进行，如果其中一个机器人坏了，则对其进行修复将耗费一分钱-毫无疑问，向这样的深度发送深水cap将是一项艰巨的任务。任何事故都会威胁到环境污染，并将引起人们的关注。

因此，鹦鹉螺号令很多人担忧。



范多佛说，在拉包尔，当地居民已经开始抗议水下采矿。从工作中可能产生的噪音和光线到对环境的破坏，一切都是令人关注的问题。我们沿着灰烬笼罩的街道上乘坐公共汽车，她问当地向导是否看到了抗议活动。

“哦，是的。”女人喃喃道，看着窗外。过了一会儿，她告诉我当地人“不满意”，但不想散布。她不想让Rabaul陷入困境。火山喷发后，旅游业消退了，显然，外国人仍然很少去岛上旅游。在我们到处的地方，人们对我们微笑，挥手，有时甚至是打招呼。

尽管鹦鹉螺仍然必须引起国际社会对其惊人的采矿项目的关注，但它已经引起了争议。当地人担心外国公司进入其水域以及对环境的威胁。全世界的环保主义者也开始表达对这个话题的关注。旨在完全停止深海采矿的新生国际运动已经加强了针对Solvar-1的演讲。

该项目的反对者之一是曾在阿拉斯加大学任教的生物学家和海洋生态系统保护专家Richard Steiner。从埃克森·瓦尔迪兹（Exxon Valdez）悲剧在他身旁展开的那一刻起，他就开始研究海洋灾害。我多年前第一次见到他：他是2010年到达BP溢油现场的第一批专家之一，他帮助观察和分析了后果的蔓延。

今天，他领导非营利组织Oasis Earth，并与旨在保护地球生态的各种项目分享他的知识。他支持的反对深海采矿的运动旨在减慢深海采矿的速度，尤其是该地区最著名的项目之一。

“破坏Solvar-1热泉生态系统的想法与保护海洋生态系统运动所争取的一切矛盾，” Steiner给我写了一封电子邮件。 “采矿将摧毁科学家们尚未研究的深海生态系统，极有可能导致我们尚未发现的物种灭绝。”

他补充说：“仅此一项就违反了道德准则，我们不能忍受。” -这将造成严重的打击，对源系统产生深远的影响，所有这些都是由于矿物质对我们而言并不是真正必需的（尤其是黄金）。这个项目是一个不切实际的坏主意。”

该项目对深海生态系统的全部影响难以评估。鹦鹉螺（Nautilus）已委托非营利性环境组织Earth Economics编写Solvar项目的环境评估，该评估看起来相当不错。但是斯坦纳和其他批评者称该报告具有误导性，并指出报告中并未包含很多生态系统功能和对海洋生物的威胁。

但是，鹦鹉螺公司认为，他们的计划不仅安全，而且比其他计划更安全。陆上矿山处于环境污染企业的最前沿；液体生产和排水会污染流域和土壤，造成缺口并支持森林砍伐。污染会对附近人的健康产生不利影响。就深海开发而言，这些问题并不是那么严重。


辅助切割者

“显然，在海底，文明没有生命，人们没有生命，”范多佛说。 “因此，从对社会的影响的角度来看，与土地开发不同，生产的组织变得更加简单。”

但是提倡保护生态的人认为，可以开采铜而无需深入研究。 “提倡深海采矿的人很少说陆地上仍然有很多资源，因此有必要在经济中认真增加金属的使用，发展从摇篮到摇篮的概念（“从摇篮到摇篮”-非废物生产系统，而不是斯坦纳说：“对环境有害）和垃圾填埋场的发展。我们需要停止我们的”浪费经济”-提取矿物，一次使用矿物，然后将其倾倒在垃圾填埋场。这产生了增加产量的需求。”

当然，主要问题不是Solvar-1项目带来了哪些危险。问题是，该项目的实施是否会导致整个行业在其他地方的出现，而这些地方如果没有仔细检查的话。范多佛说：“韩国和日本正在积极开发这一概念，海王星已经在实施它。”



最近，韩国已经成功地测试了一个深海机器人采矿机，在日本，他们已经批准租赁水域，以满足深海矿物开采的需求。洛克希德·马丁（Lockheed Martin）连接到游戏，海王星（Neptune）将在新西兰组织生产。所有这些项目都离实施还很遥远，不太可能在2018年之前启动。对于包装领导者Nautilus将会有很多看法。

巨型生产支持船的建造已按计划开始，该船将成为水面控制中心。在2015年10月，约翰斯顿庆祝了另一个里程碑，并指出：“我们的目标是开发世界上第一个商业项目，以开采富含金和铜的矿石，并启动开采深海资源的行业。在整个世界都在等待新行业的到来之际，我们希望在2017年12月之前交付这艘船，这将使我们能够在2018年第一季度开始运营。”他向我证实了他的说法。

约翰斯顿说：“用于海底采矿的工具以及包括泵的矿石提升系统已经准备就绪或几乎准备就绪。” -辅助切刀，大容量切刀和组装机在工厂组装和测试。“湿式”测试应于2016年上半年开始。”

鹦鹉螺展示了前三辆汽车的照片，并出现在媒体上，散布着令人印象深刻的越野车图像。唯一的主要障碍仍然存在：建造船舶，将进行所有作业。

“深水开发的最后一部分是一艘对生产至关重要的船。该船的钢材切割已经开始，我们相信它将在2017年底前准备就绪。” 准备在船上使用的其余设备已经准备就绪。

因此，机器人“下巴”已准备好下降。尽管该公司似乎已经采取了所有可能的预防措施，但问题仍然存在。即使鹦鹉螺采取了所有措施以确保行动正常运行，但在了解将要开发的生态系统以及与有关方面建立联系方面，仍有许多未知数。斯坦纳关于人类的无废生产和再利用的现有材料，而不是新材料的再利用的要求可能看起来像乌托邦式的，但是我们已经走到了深渊。开始捕食深海猎物的人很少。

迫使矿工潜入海底的动力在不久的将来不太可能消退。铜和镍在市场上非常受欢迎，当数以百万计的中产阶级加入消费高科技设备的中产阶级后，他们的需求只会增长。尽管海床看起来很大且几乎是贫瘠的，但即使是科学家，也无法完全确定全球范围内化石大规模开采的后果。毕竟，淘金热不仅限于Solvara-1矿床。如果运气在等待鹦鹉螺，其他人一定会跟随。

范多佛说：“我们需要清楚地了解我们将会失去什么。” -累积效果很难评估。Solvara-1-请开始生产，然后看看会发生什么。那下一个领域呢？引爆点在哪里？可以摧毁多少个地方？在破坏这些生态系统之后，它们将无法恢复吗？我相信，如果没有其他动静，S-1将会恢复。但是，如果您碰其他任何东西-这些破坏何时会出现太多？我不知道。”

范多佛望向机舱窗外。“是否有可能在不违反环境的情况下进行此类操作？是的 会以这种方式进行吗？我对此并不乐观。”

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN396161/

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