戍天九思原创第748期
刚刚过去的6月,中国人“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”创造了全新的世界纪录。6月21日,中国成功研制出全球首台6000米深海采矿平台,这是打开深海宝库的金钥匙;6月25日,嫦娥六号创造全球首次月背采样返回纪录。笔者认为,这标志着中国在深空、深海探索上开始引领世界!
全球首台6000米深海采矿平台
据6月21日《环球时报》报道,中国五矿集团有限公司所属长沙矿冶研究院有限责任公司牵头的“深海矿产资源开采关键装备技术研究与示范应用”项目,日前通过综合验收。该项目研发出全球首台套6000米级智能电驱动深海重载采矿车辆平台。
▲全球首台套智能电驱动深海重载采矿车辆平台
该项目围绕深海矿产资源开发这一国家未来产业发展方向,聚焦3000米至6000米深海矿产的勘探、采集、输送等作业关键环节,紧跟数字化、电动化、智能化技术发展趋势,重点攻克了多项关键核心技术和关键共性技术,研制了全球首台套6000米级智能电驱动深海重载采矿车辆平台等6台套重要装备,部分成果填补了国际空白。
▲深海采矿智能作业与运维系统装备。
笔者认为,中国突破6000米深海采矿平台的底气,源于2020年成功研制出“奋斗者号”万米载人潜水器的技术积累,中国从此获得了打开深海宝库的金钥匙。
6000米深海采矿是西方跨国财团50年未能突破的瓶颈
20世纪70年代,美国、德国、日本等多个国家的公司组成跨国财团联合开发管道提升式深海采矿系统方案。1978年和1979年,各财团于东太平洋CC区多次开展全系统联合海试,集中验证了海底集矿车、泵管提升装备以及系统协调作业的可行性。标志性成果有两个:
★海洋管理公司在5500米水深处,采集约1000 吨多金属结核!这是迄今为止从海底采集多金属结核最多的试验,也是西方跨国财团50年来创造的深海采矿纪录。但是,始终未能突破6000米深海的瓶颈!
★2022年,加拿大的TMC公司完成深海采矿车研制,并在Nori-D矿区进行了4300米级的采集提升试验,采集效率达到86.4吨/小时。
▲不同国家的海底采矿车
中国自20世纪80年代末开始深海采矿技术装备研发, 2015年开始在南海海域进行多次海试,验证技术方案的可行性。标志性成果有:
★2018年,长沙矿山研究院研制的富钴结壳规模取样器“鲲龙2000”开展2000米级海试,并于2019年完成2900 米水深综合海试,并采集了150 公斤富钴结壳。
▲中国开展的多金属结核开采技术装备海试
★2020年,由中国科学院深海科学与工程研究所和招商局工业集团有限公司共同研发的富钴结壳采矿车于1300米水深的海山区完成了海底行走、切削破碎、样品采集等独立作业任务,并与“深海勇士”号载人潜水器联合作业,实现原位监测与环境采样。
▲中国开展的富钴结壳开采技术装备海试
★2023年5月至2024年6月,中国使用“深海勇士”号载人潜水器,在1500米左右深海对南海西北陆坡一号、二号沉船开展3个阶段的水下考古调查,提取出水928件套明代文物。按照这个速度,需要18年才能完全提取。
深海宝藏谁有本事谁开采
深海是一个人迹罕至、有待开发的未知宝库。在百年变局、大国生死博弈的背景下,谁率先拥有深海采矿能力、获得前所未有的关键资源,谁就拥有竞争优势。美国智库就建议开采深海稀土矿。目前,深海已探明的矿产资源主要有五大类:
一是多金属结核。主要分布于水深4000~6000米的深海盆地,特别是在东太平洋克拉里昂-克利珀顿断裂带(CC区)之间的区域,其次分布于萨摩亚海盆、秘鲁海盆、中印度洋海盆以及西太平洋海山和海脊周围的深海平原。据估计,仅东太平洋CC区多金属结核总量达211亿吨,富含钴、镍、铜、锰、钼和稀土等多种金属。
二是富钴结壳。主要分布于水深800~3000米的深海海山、海台或岛屿水下斜坡表面,容易开采,钴含量最高可达1.7%。钴是制造电池等高科技产品的关键材料。据估计,仅太平洋的钴储量就达5000万吨,相当于陆地储量的7倍。
三是多金属硫化物。主要分布于水深3000米以浅的大洋中脊、弧后盆地扩张中心和岛弧等区域。主要成分包括硫化铅、锌、铜、金、银等。
四是深海稀土。主要分布于水深大于4000米深海盆地的富稀土沉积物中。深海稀土或富稀土泥是近年来新发现的深海金属矿产,其资源潜力巨大。
五是可燃冰。这是一种被称为天然气水合物的新型矿物,在低温、高压条件下,由碳氢化合物与水分子组成的冰态固体物质。广泛分布于各大洋的深海区域,如我国的南海和东海。
美国自然资源战略专家、白宫智囊、稀有金属权威——大卫·S.亚伯拉罕在2018年出版的专著《决战元素周期表》中,强调:“一个种族使用元素周期表上元素的能力,直接能转化它的军事成就。”
笔者认为,6000米深海采矿平台,必将助力中国率先获得更多的深海宝藏,进一步巩固和扩大中国利用稀土和镓锗的能力,并转化为更强大的利用元素周期表上元素的能力!