深海采礦正由勘探逐步轉向開發(fā)階段�
陳旭光是中國海洋大學二級教授、博士生導師,長期從事海洋巖土及海底工程方向研究,也是國內首位深海采礦方向的國家杰出青年基金獲得�。他向經濟觀察報表示�“當前技術已�(fā)展到能夠實現深海采礦的水�,同時社會對深海金屬的需求快速增長,這讓深海采礦重新成為行業(yè)關注的重��”
陳旭光說,當前深海采礦仍面臨一系列成本效益、環(huán)境與法律層面的問�,距離商�(yè)化依然存在距��
深海采礦已來,但仍有爭議
深海蘊含著豐富的金屬資源。海底儲存著�、鈷、鎳、錳、鉛、鉑、鋅、金、銀�60多種金屬�
根據中國大洋礦產資源研究開發(fā)�(xié)會數據,海底礦產資源量約3萬億�,可采潛力約750億噸。其中錳、銅、鈷、鎳、鋁、鉛總儲量分別是陸地資源�779��36倍�5250��405��75倍和33倍�
近年�,多種金屬價格大幅上漲,�、鈷等更�“炙手可熱”,價格飆漲數倍。價格的上漲,讓深海采礦在經濟性上具備了可行��
據陳旭光介紹,早�19世紀�20世紀初,國際上就已經�(fā)現海底存在礦產資��1960—1970�,曾有國家進行過嘗試性開�,但由于當時不知道這些礦物的用�,相關開�(fā)被長期擱��
國內深海采礦始于20世紀70年代�80年代初�1983�,我國啟動海底礦區(qū)勘查工作,原國家冶金工業(yè)部開始組織所屬長沙礦冶院,開始研究多金屬結核(海底礦物的一種)的開采、提升和冶煉技��
陳旭光進一步表�,對我國而言,深海采礦還能彌補陸上礦產資源的不足。以鈷為例,全球鈷資源具有分布高度集中的特點,在已探明陸地鈷儲量�,剛果(金)儲量占比超過50%,而中國僅占比�1.7%�
然�,深海采礦仍長期陷于爭議之中�
截至目前,已�37個國家宣布支持暫�、預防性暫?;蚪股詈2傻V。這些國家主張,在充分認識深海采礦對環(huán)境的影響,健全開�(fā)�(guī)�,明確支撐規(guī)章的科學證據之前,應暫停深海采礦�
爭議的核心主要集中在深海采礦對自然環(huán)境的影響,以及礦產資源開�(fā)涉及的法律問��
“�(huán)境問題是門檻性問�,不解決這個問題,就不能進行深海采礦�”陳旭光說�
陳旭光向記者介紹了目前�(yè)內對深海采礦可能造成�(huán)境破壞的主要顧慮�“首先是羽狀流問�。羽狀流類似于海底‘霧霾’,在采礦過程中會擾動海底沉積物形成羽狀�,最終可能會飄散到很遠的地方,影響其他地區(qū)的生�(tài)系統(tǒng)�”
其次是重金屬污染問題�“有些重金屬在開采過程中可能會釋放到海水中�”陳旭光說�
第三是噪聲問�。業(yè)內擔心海底采礦車產生的巨大噪聲會影響海底生物,特別是對聲音敏感的鯨魚�
陳旭光去年曾乘坐“蛟龍”號下�,實地勘察海底環(huán)境。他向記者表�,采礦活動對海洋�(huán)境的影響仍需長期論證�
他建�,業(yè)內一方面應加強對深海采礦裝備研發(fā),減少對海洋�(huán)境的擾動;另一方面要加強對海洋�(huán)境的研究�
法律問題主要涉及全球各國之間的合�。深海礦產主要埋藏于太平�、大西洋等海域的公海,法律上不屬于任何國�,目前各國在礦產資源分配上尚未達成一��
當前,各國普遍認可的法律框架是《聯合國海洋法公約》和《關于執(zhí)�1982�12�10�<聯合國海洋法公約>第十一部分的協(xié)定�。這兩項文件明確了國際海底區(qū)域內進行資源開發(fā)的基本制度,賦予國際海底管理局組織與控制國際海底區(qū)域內活動、管理國際海底地區(qū)與資源的職能,并�(guī)定可按照需要增加從國際海底區(qū)域取得的礦物供應��
商業(yè)化之�
陳旭光說,近年來有民營企�(yè)、社會資本與他聯系,希望投資深海采礦商業(yè)化項�。但他建議這些資本謹慎介入,因為民營企�(yè)和社會資本抗風險能力較弱,更適合投資市場更明�、已展現市場潛力或無須長期高投入研發(fā)的相關海洋裝備部��
即便部分深海采礦裝備已實現技術突破,比如采礦�、采礦船�,依然沒有跑通收益模��
以全球第一艘深海采礦船“鸚鵡螺新紀�”號為��2018年該船正式出�,船體造價�200萬美�,整個鸚鵡螺深海采礦項目投資額總計高達約500萬美��
陳旭光稱,目前深海采礦車仍面臨三大問題:礦車打滑、沉�、翹起的問題難以解決,停機損失高達百萬美�/小時;采集效率低,開采成本遠超收�;采礦環(huán)評指標達不到國際高標準要求�
目前,全球開采效率最高的采礦�,每小時僅能開采100噸多金屬結核,可供提取的資源量不超過1公斤�
除了采礦�、采礦車等常見的采礦設備,深海采礦還需解決如何將礦物從4000�—6000米的水下提取上來的問題�
目前�(yè)內主要考慮采用管道運輸,但數千米深的水深跨度需要千噸重的管�,而世界上還沒有長�6000米的管道。此�,還需要水泵提供吸力,且提上來1噸礦需同時提升�10噸水。其他運輸方式還包括連續(xù)繩斗�� 自動穿梭艇式等�
陳旭光進一步稱,深海裝備開�(fā)流程相比于普通裝備更復雜。一次海上試驗機會極為難得且花費巨大,因此需要先在陸地河�、湖泊及海岸、淺海等區(qū)域進行試驗,之后才能進行深海測試�
“12月份我們有一個海試機�,但由于時間窗口問題,調整到了明年二三月��”陳旭光舉��
雖然陳旭光的深海采礦車尚未商�(yè)�,但已找到了另一個應用市�——海上風機維護�
他向記者表示,深海海底土質松軟,采礦車行走時有可能下沉,為此需要開展海洋巖土力學研�,而這些研究成果可用于固定樁式海上風�。比如,基礎洋流沖刷會在海底形成沖刷�,嚴重威脅海上風機穩(wěn)定服�,可借鑒深海采礦車關于重載裝備海底作�(yè)、復雜地形地貌以�“�—�—�”聯動作業(yè)的研究成�,治理沖刷坑�
陳旭光建�,重型裝備制造企�(yè)可以與深海采礦研究人員合作,共同開發(fā)深海采礦裝備,發(fā)揮制造企�(yè)的裝備優(yōu)勢與研究人員海洋領域的專�(yè)�(yōu)勀�
“�??萍际羌夹g制高�,打造深海采礦裝�,既可以提前布局深海采礦行業(yè),也能為企業(yè)帶來技術優(yōu)��”陳旭光說�
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