在4102.8米海底挖“寶”，成功取回深海多金屬結殼與結核！中國深海礦産資源開發關鍵技術研究與裝備研製取得重大突破。




記者從上海市政府新聞辦9日舉行的採訪活動中獲悉，由上海交通大學自主研製的深海重載作業採礦車工程樣機“開拓二號”日前完成海試，首次突破國內深海重載作業採礦車海試水深4000米大關，在國內首創5項新技術。


大洋海底蘊藏著豐富的礦産資源，應用價值極高。但海底地形崎嶇，海況條件複雜，要想在深海探採取“寶”，離不開高端的海底採礦裝備。



上海交通大學自主研製的深海重載作業採礦車工程樣機“開拓二號”海試現場。（無人機照片，6月22日攝）


長6米、寬3米、高2.5米、重14噸。記者在上海長興海洋實驗室看到，“開拓二號”是一台“大傢夥”，設計作業水深6000米。它有兩大鮮明特徵：一是強有力的掘進齒能在海底“削礦如泥”，二是4條平穩結實的金屬履帶可以在深海礦區“如履平地”。


上海交大船舶海洋與建築工程學院講席教授、“開拓二號”首席科學家楊建民介紹，這次海試從6月19日啟航，6月28日返航，航程1840多公里。團隊在西太平洋多金屬結殼與結核海區開展海底行進、礦物開採、布放回收等全系統聯調聯試。


連續5天，“開拓二號”海底探“寶”動作不斷：每天完成1個潛次，分別達到1802.4米、1929.9米、1955.8米、2048.5米和4102.8米的深度，並成功獲得200多公斤多金屬結殼、多金屬結核等各類深海礦産樣品。



海試現場照片，前排中間為楊建民。新華社發


4102.8米意味著什麼？楊建民告訴記者，此次海試水深突破4000米大關，意味著基本可以達到海底採礦需要的深度，深海礦産資源一般賦存在2000米至6000米深海海底，其中多金屬結殼與硫化物主要分佈在4000米水深以內。


海底“寶”有何價值？結殼和結核是兩種深海礦産，前者是生長在海底岩石上的礦物質覆蓋層，後者主要以半埋藏的狀態分佈于海底沉積物之上。根據分析，此次海試獲得的結殼和結核鐵、錳含量均介於10%至20%之間，且富含鈦、鎳、鈰、銅等關鍵金屬。


海底挖“寶”要有硬核技術。成果背後，是5個深海採礦領域的首創技術，分別是深海複雜海底地形高機動行進技術、深海多礦類複合鑽採技術、深水重載作業智慧精細控制技術、非金屬纜深海重載布放回收技術和深海環境擾動監測評估技術。


得益於深海複雜海底地形高機動行進技術，無論是坡度達30多度的陡峭、崎嶇海山，還是由高粘性稀軟沉積物堆積的海底“灘塗”，“開拓二號”都能順利行進、爬坡和原地回轉，其四條履帶能實時調整方向和狀態，適應海底複雜地形行走的需要。



開拓二號（左）和開拓一號（右）新華社記者 董雪 攝 


中國工程院院士林忠欽、中國工程院院士李家彪、深海礦産資源開發利用技術國家重點實驗室主任李茂林等專家評價，“開拓二號”海試成功，標誌著我國在深海科學研究、資源開發、環保等方面將擁有更強的技術支撐和裝備保障。


“從十年前的一個設想，到2021年‘開拓一號’實現1305米深海試驗，再到如今‘開拓二號’突破4000米大關，‘開拓’系列還將繼續迭代，在深藍征途上探索不停步。”楊建民説。


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