方陵生/編譯

海底采礦機(jī)器人熱液噴口挖金——海底采礦機(jī)器人測試將在2016年揭開序幕

方陵生/編譯

鸚鵡螺礦業(yè)坦克形狀的海底開采重型設(shè)備，圖為部分組裝的機(jī)器，可承受水下1 600米深處的壓力。鸚鵡螺礦業(yè)的機(jī)器人“采礦機(jī)”：采用了三種不同類型的遙控機(jī)器：“大塊礦石切割機(jī)”（左上），“礦石收集機(jī)”（左下）以及一個(gè)“輔助切割機(jī)”。機(jī)械臂握著的是機(jī)器人在海底開采的金屬含量豐富的巖石樣品（右下）

幾十年來，未來學(xué)家預(yù)測到，礦業(yè)公司將進(jìn)入海底世界開采龐大的礦產(chǎn)資源，水下淘金熱將很快到來。世界上第一批深海采礦機(jī)器人準(zhǔn)備在巴布亞新幾內(nèi)亞附近俾斯麥海1 600米深處的海底開采蘊(yùn)藏豐富的銅、金和銀。加拿大多倫多深海采礦公司—鸚鵡螺礦業(yè)（Nautilus Minerals）將于2016年進(jìn)行大規(guī)模海底采礦機(jī)器人測試。

2012年的時(shí)候，鸚鵡螺礦業(yè)公司的海底采礦機(jī)器就已經(jīng)做好了向海底進(jìn)軍的準(zhǔn)備，但當(dāng)時(shí)公司與巴布亞新幾內(nèi)亞政府之間產(chǎn)生了分歧，導(dǎo)致項(xiàng)目暫時(shí)擱置。2014年公司的一個(gè)提議打破了僵局，即從這個(gè)采礦項(xiàng)目中為巴布亞新幾內(nèi)亞提供某些知識產(chǎn)權(quán)。

這筆交易使鸚鵡螺公司獲得了建造一艘價(jià)值1.27億歐元船只的融資，這將是世界上第一艘同款水下采礦船只，承擔(dān)部署水下采礦機(jī)器人和加工收集的礦石任務(wù)。這艘227米長的現(xiàn)場生產(chǎn)船正在中國船廠進(jìn)行建造，將于2018年初駛往巴布亞新幾內(nèi)亞。

鸚鵡螺礦業(yè)公司的水下采礦機(jī)器人由總部設(shè)在英國的土壤機(jī)械動力公司（Soil Machine Dynamics）負(fù)責(zé)建造，這家公司主要為鋪設(shè)海底光纜、維修海上石油平臺以及其他一些深海作業(yè)項(xiàng)目提供專門設(shè)備。

主機(jī)器人是一對牽引式掛車大小的挖掘機(jī)，其中一個(gè)配有碳化鎢材料打造的4米寬的對向旋轉(zhuǎn)鉆頭，在富含金屬礦的海底狹縫處開采礦石，而它力大無窮的合作伙伴則負(fù)責(zé)用一個(gè)直徑2.5米的鼓狀粉碎設(shè)備直接將巖壁粉碎。第三臺鸚鵡螺機(jī)器人則負(fù)責(zé)將開采的礦石運(yùn)回補(bǔ)給船，然后再轉(zhuǎn)到另一艘運(yùn)輸船上，運(yùn)到中國進(jìn)行加工處理。

2015年年底的時(shí)候，鸚鵡螺公司還在為進(jìn)入淺水區(qū)測試深海采礦機(jī)器人的事情談判，公司希望計(jì)劃中的機(jī)器人切割巖石的測試能在2016年中期開始進(jìn)行。雖然在接受采訪時(shí)鸚鵡螺公司的首席執(zhí)行官邁克爾·約翰斯頓（Michael Johnston）說道，“將要挖掘的礦石不是我們想要的，獲得理想的礦石材料可能比較困難?！钡绻麜r(shí)間允許，在與生產(chǎn)船只匯合之前，采礦機(jī)器人可能還會進(jìn)入深海測試，約翰斯頓補(bǔ)充說道。

鸚鵡螺的第一個(gè)礦區(qū)叫做索瓦拉一號，位于巴布亞新幾內(nèi)亞的新愛爾蘭省，離海岸約30公里。假設(shè)一切順利，水下機(jī)器人挖掘機(jī)將在索瓦拉一號挖掘點(diǎn)連續(xù)工作30個(gè)月，開采250萬噸礦石，礦石中含有金屬的價(jià)值超過15億美元。之后，機(jī)器人將在俾斯麥海和湯加的波利尼西亞群島等其他采礦點(diǎn)繼續(xù)工作。

一些競爭對手也競相聲明他們對一些深海采礦點(diǎn)的所有權(quán)，大部分開發(fā)活動集中于夏威夷東南部的東太平洋克拉里昂-克拉伯頓斷裂帶（Clarion-Clipperton fracture zone），那里是蘊(yùn)藏量豐富的多金屬結(jié)核所在區(qū)域（多金屬結(jié)核又稱錳結(jié)核，是由包圍核心的鐵、錳氫氧化物殼層組成的礦石）。水下4千米深處海水中曾發(fā)現(xiàn)過土豆大小的錳結(jié)核礦石，其中含有錳、鎳、鈷等金屬。

不過，一些海洋生物學(xué)家告誡說，深海采礦的發(fā)展速度之快超過了科學(xué)家和政府對其環(huán)境影響的評估和管理的準(zhǔn)備時(shí)間。加拿大維多利亞大學(xué)深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)研究專家韋雷娜·塔尼克里夫（Verena Tunnicliffe）說道，機(jī)器人采礦將會對我們所知甚少的獨(dú)特的深海生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。

約翰斯頓表示，鸚鵡螺公司正在努力研究深海生態(tài)系統(tǒng)，并盡其所能保護(hù)好海洋生態(tài)。如在采礦租賃區(qū)域內(nèi)，為棲息在海底露天礦的海洋動物群設(shè)置保護(hù)區(qū)。

但其他一些海洋生物學(xué)家認(rèn)為：采礦作業(yè)不會比熱液口長期頻繁的地震和流溢出來的熔巖造成的破壞和影響更大，這些深海生物之前在如此惡劣的環(huán)境下也一直生存了下來，因此他們對這里海洋生物的未來還是比較樂觀的。

[資料來源：IEEE Spectrum][責(zé)任編輯：岳峰]