Το 2020 θα είναι το έτος για την Υποθαλάσσια Εξόρυξη;

Solwara 1 εργαλεία εξόρυξης πυθμένα στο βυθό. Ευγενική παραχώρηση Nautilus Minerals.

Οποιοσδήποτε έχει βρεθεί εδώ και πολύ καιρό γύρω από το υπεράκτιο πετρέλαιο και το φυσικό αέριο ή τις θαλάσσιες βιομηχανίες έχει ακούσει για σχέδια για εξόρυξη διαφόρων ορυκτών που βρίσκονται πάνω ή ακριβώς κάτω από το θαλασσινό νερό. Στην πραγματικότητα, όταν ο Howard Hughes έκτισε τον εξερευνητή Glomar το 1972, η ιστορία κάλυψης για την πραγματική του αποστολή - την ανάκτηση ενός σοβιετικού υποβρυχίου - ήταν ότι η εξέδρα θα χρησιμοποιηθεί για να πετάξει όρια μαγγανίου από το βαθύ ωκεάνιο πάτωμα. Αυτή η ιστορία κάλυψης ήταν τόσο αποτελεσματική που είχε την ακούσια συνέπεια της ανάκαμψης του μεγάλου ενδιαφέροντος για την εξόρυξη ωκεανών μεταξύ των υπεράκτιων εταιρειών και του ευρύτερου κοινού.

Κατά τα επόμενα χρόνια, υπήρξε μεγάλη έρευνα και εξερεύνηση σε αυτόν τον τομέα. Ωστόσο, εκτός από την εξόρυξη διαμαντιών με ρηχά νερά στα ανοικτά των ακτών της Νότιας Αφρικής, δεν έχει αρχίσει ακόμη καμία εμπορική εκμετάλλευση εξόρυξης βαθέων υδάτων. Τώρα φαίνεται ότι το 2020 μπορεί στην πραγματικότητα να είναι η χρονιά κατά την οποία η εμπορική εξόρυξη ωκεανών στο βάθος αρχίζει σοβαρά.

Είδη ορυκτών ωκεανού.
Υπάρχουν τρεις τύποι ορυκτών ωκεανού βαθέων υδάτων εμπορικού ενδιαφέροντος. πολυμεταλλικά οζίδια, μαζικά θειούχα άλατα και πολυμεταλλικές κρούστες.
Πολυμεταλλικά οζίδια ήταν το πρώτο από τα θαλασσινά ορυκτά που ανακαλύφθηκαν. Αυτά τα οζίδια έχουν εμπορικό ενδιαφέρον για την υψηλή τους περιεκτικότητα σε μαγγάνιο. Σε μια περιοχή του βυθού του βόρειου Ειρηνικού Ωκεανού που είναι γνωστή ως η περιοχή Clarion Clipper Zone, η Διεθνής Αρχή Θάλασσας (ISA) εκτιμά ότι υπάρχουν πάνω από 20 δισεκατομμύρια τόνοι αυτών των οζιδίων. Γενικά, αυτά τα οζίδια βρίσκονται πάνω σε ιζήματα ωκεανού σε βάθη μεγαλύτερα από 3000 μέτρα.

Seafloor Massive Sulfides (SMS) σχηματίζονται από υποθαλάσσια ηφαιστειακά και γενικά βρίσκονται σε ρηχότερα νερά από ό, τι τα μαγγανικά οζίδια. Οι καταθέσεις χαλκού, ψευδαργύρου, χρυσού και αργύρου είναι αυτές που έχουν εμπορικό ενδιαφέρον σε αυτές τις περιοχές. Πολλά, εάν όχι τα περισσότερα από αυτά τα πιθανά πεδία βρίσκονται στον δακτύλιο της πυρκαγιάς του Ειρηνικού και βρίσκονται μέσα στην αποκλειστική οικονομική ζώνη των παράκτιων κρατών (EEZ) ή στο εξωτερικό ηπειρωτικό ράφι.

Τέλος, οι πολυμεταλλικές κρούστες βρίσκονται επίσης σε σχετικά ρηχά νερά στις ΑΟΖ των παράκτιων κρατών. Αυτές οι κρούστες σχηματίζουν ένα σκληρό οδόστρωμα στο βυθό έως 25 εκατοστά πάχους. Τα ορυκτά εμπορικού ενδιαφέροντος είναι το κοβάλτιο, το τιτάνιο, η πλατίνα και ορισμένα μέταλλα σπανίων γαιών (REM).
Κάθε ένας από αυτούς τους τύπους καταθέσεων παρουσιάζει τις δικές του μοναδικές προκλήσεις για την αποτελεσματική και περιβαλλοντικά υγιή εξόρυξη. Κατά κανόνα, ο εξοπλισμός που έχει σχεδιαστεί για έναν τύπο εξόρυξης είναι κατάλληλος μόνο για αυτόν τον τύπο.
Solwara1 Σκάφος υποστήριξης εξόρυξης, τοποθεσία - επαρχία FUJIAN της ΛΔΚ. Ευγενική προσφορά FUJIAN MAWEI SHIPBULDING Προκλήσεις
Νομικός
Αν και οι τεχνικές προκλήσεις είναι αποθαρρυντικές για κάθε είδους εξόρυξη βαθέων υδάτων, οι νομικές και περιβαλλοντικές προκλήσεις που παρουσιάζονται σε οιαδήποτε εξορυκτική δραστηριότητα είναι πιθανότατα ακόμη περισσότερο. Οποιαδήποτε εμπορική υποθαλάσσια δραστηριότητα που εμπίπτει στην ΑΟΖ γενικά 200nm (και για τους σκοπούς των υποθαλάσσιων δικαιωμάτων των ορυκτών, εκτείνεται σε 350nm στην υφαλοκρηπίδα) διέπεται από τους κανονισμούς του μεμονωμένου παράκτιου κράτους.
Μερικά από τα έθνη του Ειρηνικού νησιού, τα οποία από νωρίς είχαν σημαντικές υπεράκτιες ανακαλύψεις ορυκτών, έχουν θεσπίσει τη δική τους νομοθεσία για να ρυθμίσουν τα ορυχεία. Για τους πολλούς τομείς εμπορικού ενδιαφέροντος που δεν εμπίπτουν στα όρια των παράκτιων κρατών. η Σύμβαση των Ηνωμένων Εθνών για το Δίκαιο της Θάλασσας, η οποία ίδρυσε τη Διεθνή Αρχή Θάλασσας (ISA), τέθηκε σε ισχύ το 1994. Από τότε, ο ISA συναντήθηκε με τους ενδιαφερόμενους για να επιτύχει τους κύριους στόχους του να ρυθμίσει την εξόρυξη βαθέων υδάτων και να προστατεύσει το ωκεάνιο περιβάλλον από τυχόν επιβλαβείς επιδράσεις των εργασιών εξόρυξης. Κατά τα επόμενα έτη, η ISA έχει δημοσιεύσει κανονισμούς έρευνας και εξερεύνησης για όλους τους τύπους ορυκτών πυθμένα. Από το 2016, η ISA άρχισε να εκπονεί κανονισμούς για την εκμετάλλευση ορυκτών πόρων, οι οποίοι πρέπει να ισχύουν πριν αρχίσουν οι εμπορικές εργασίες εξόρυξης. Υπάρχει μια καλή ευκαιρία τώρα που οι κανονισμοί θα μπορούσαν να δημοσιευθούν το 2020. Ένας σύνδεσμος με το σχέδιο έκδοσης των κανονισμών μπορεί να βρεθεί εδώ https://ran-s3.s3.amazonaws.com/isa.org.jm/s3fs- δημόσια / αρχεία / έγγραφα / isba24_ltcwp1rev1-el_0.pdf

Τεχνικός
Κατά τη μετάβαση από τη φάση της αναζήτησης σε φάση εμπορικής εκμετάλλευσης, υπάρχουν τέσσερις κύριες προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν:
1. Σχεδιασμός και κατασκευή κατάλληλου σκάφους υποστήριξης εξόρυξης ή εγκατάστασης.
2. Σχεδιασμός και κατασκευή κατάλληλων εργαλείων εξόρυξης υπογείων - δηλαδή, οι μηχανές εκτελούν στην πραγματικότητα την εξόρυξη ορυκτών στο θαλασσινό νερό.
3. Σχεδιασμός και κατασκευή του συστήματος ανύψωσης και ανύψωσης για τη μεταφορά του ορυκτού πολτού στην επιφάνεια.
4. Μόλις στην επιφάνεια, αφυδάτωση και το χειρισμό του φορτίου.
Ωστόσο, η πιο αποθαρρυντική τεχνική πρόκληση όλων είναι να ενσωματώσει όλες αυτές τις νέες τεχνολογίες σε ένα ολοκληρωμένο σύστημα που θα λειτουργήσει αξιόπιστα, αποτελεσματικά και απρόσκοπτα για όλη τη ζωή του πεδίου εξόρυξης.
Πρέπει να υπενθυμίσουμε πάντοτε με το σχεδιασμό καθενός από τα συστήματα αυτά ότι, εκτός από το γεγονός ότι είναι σε θέση να πληρούν τις τεχνικές προδιαγραφές σχεδιασμού, πρέπει επίσης να πληρούν τους περιβαλλοντικούς κανόνες που έχουν θεσπιστεί σε σχέση με τη βιοποικιλότητα, την πυκνότητα και την έκταση των ζιζανίων, είτε του ISA σε διεθνείς περιοχές είτε του παράκτιου κράτους εντός των ΑΟΖ.

Δοχείο υποστήριξης εξόρυξης
Η πρώτη ανάγκη σε οποιοδήποτε υποθαλάσσιο σχέδιο εξόρυξης είναι μια κατάλληλη πλωτή εγκατάσταση. Εκτός από το πιο βασικό σχεδιασμό θαλάσσιου σχεδιασμού για τη σταθερότητα, τη δομική ακεραιότητα, τη διατήρηση σταθμών και την ασφάλεια, πρέπει να ληφθούν υπόψη οι ιδιαίτερες εκτιμήσεις σχεδιασμού για τη στήριξη της υποθαλάσσιας εξόρυξης. Αυτά περιλαμβάνουν την παράδοση εργαλείων εξόρυξης θαλασσίου στρώματος, το χειρισμό ανυψωτικών και ανυψωτικών συστημάτων, συστήματα αφυδάτωσης και χειρισμού φορτίων. Όπως και στις εγκαταστάσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου, οι εργασίες εγκατάλειψης και ανάκτησης λόγω καιρικών συνθηκών ή άλλων περιστάσεων πρέπει να σχεδιάζονται και να σχεδιάζονται σωστά στο πλοίο ή στο όχημα.

Για πολλούς, το δοχείο υποστήριξης παραγωγής Solwara 1 που κατασκευάστηκε και ξεκίνησε στο ναυπηγείο Fujian Mawei είναι ένα παράδειγμα που περιλαμβάνει όλα τα βασικά στοιχεία.

Εργαλεία εξόρυξης θαλασσινών
Εκτός από τον οζώδη τύπο ορυκτών που μπορούν να συλλεχθούν και να ανυψωθούν απευθείας στο σκάφος παραγωγής, θα χρειαστούν πολλές διαφορετικές ποικιλίες εργαλείων εξόρυξης θαλασσινού νερού για την προετοιμασία του υλικού που εξορύσσεται από τα θαλασσινά στα μεγέθη που μπορούν να ανυψωθούν αποτελεσματικά στα δοχεία παραγωγής. Για τα ορυχεία SMS, τα πρωτότυπα των εργαλείων εξόρυξης έχουν κατασκευαστεί και έχουν αποδειχθεί σε κάποιο βαθμό με επιτυχία. Άλλα πρωτότυπα εργαλείων εξορυκτικών θαλασσών έχουν δοκιμαστεί με επιτυχία. Τα περισσότερα σχέδια περιλαμβάνουν έναν ανιχνευτή κάποιου τύπου είτε με κόπτη είτε με κεφαλή αναρρόφησης ανάλογα με τα υλικά στόχου.

Σύστημα ανύψωσης και ανύψωσης.
Η δυσκολία μετακίνησης πολλών τόνων ημερησίως πυκνού πολτού από βάθη 1000 μέτρων ή περισσότερο δεν μπορεί να υποτιμηθεί. Για τα έργα SMS, όπου τα βάθη δεν υπερβαίνουν τα 2000 μέτρα, σχεδιάζονται κυρίως οι αύλακες από χάλυβα του σχεδιασμού κατακόρυφης κορυφαίας τάσης. Για τους οζίδια εξόρυξης σε βάθη μεγαλύτερα από 3000 μέτρα, το βάρος των χαλυβδοσωλήνων είναι ένα τεράστιο πρόβλημα, επομένως εξετάζονται εναλλακτικά υλικά. Συστήματα άντλησης που περιλαμβάνουν φυγοκεντρικές αντλίες είναι επίσης αρκετά προβληματικές για αυτές τις αποστάσεις ανύψωσης. Μια υποθαλάσσια αντλία θετικής μετατόπισης κατασκευάστηκε από την GE Subsea Systems για το έργο Solwara 1. Έχουν κατασκευαστεί και δοκιμαστεί μέχρι στιγμής ένας βρόχος δοκιμής συστήματος ανύψωσης αέρα και συστήματα ανύψωσης αέρα μικρής κλίμακας, αλλά δεν έχουν κλιμακωθεί σε βαθιά ύδατα για δοκιμές. Άλλοι έχουν προτείνει πραγματικά καινοτόμα σχέδια που δεν περιλαμβάνουν αντλίες ή ανελκυστήρες αέρα, όπως ένα σύστημα συνεχούς μεταφοράς ή ακόμα και συστήματα μαγνητικής επαγωγής.

Αφυδάτωση και χειρισμός φορτίου.

Αν και δεν είναι τόσο εντυπωσιακό όσο τα εργαλεία εξόρυξης θαλασσινού νερού ή ο σχεδιασμός υποβρύχιων αντλιών, πρέπει να θεωρηθεί ότι μόλις ο πολτός φθάσει στο δοχείο υποστήριξης εξόρυξης ή στην εξέδρα, το νερό πρέπει να αφαιρεθεί και να επιστραφεί στο περίπου το ίδιο βάθος από εκεί εξήχθη. Εν τω μεταξύ, τα υπόλοιπα μεταλλεύματα πρέπει να ξηρανθούν και να αποθηκευτούν έως ότου μπορούν να αποσταλούν στην ξηρά. Πολύ σκεπτόμενος είναι ο τρόπος σχεδιασμού περιβαλλοντικά βιώσιμων συστημάτων αφυδάτωσης και χειρισμού φορτίων, με τα περισσότερα σχέδια να προβλέπουν κάποιο συνδυασμό καθίζησης, διαχωρισμού κυκλώνα και ξήρανση με θερμότητα. Το παραγόμενο νερό, λόγω του μικροβιακού περιεχομένου και της διαφοράς θερμοκρασίας, δεν μπορεί να αποφορτιστεί στην επιφάνεια. Ως εκ τούτου, πρέπει επίσης να σχεδιαστεί ένα σύστημα αντλιών και αποβιβαστών προς τον πλησίον βυθό. Προκειμένου να είναι επιτυχής, το ποσό της παραγωγής από ένα μόνο πλωτό υλικό υποστήριξης μεταλλείων θα συνεπαγόταν την παραγωγή τουλάχιστον 1000-6000 τόνων ξηρού μεταλλεύματος την ημέρα. οπότε τα οικονομικά φαινόμενα φαίνεται να υπαγορεύουν την ανάγκη μεταφοράς πλοίου από ένα πλοίο μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων, ενώ το μεταλλευτικό σκάφος παραμένει στο σταθμό. Στον τομέα αυτό, η βιομηχανία βυθοκόρησης μπορεί να προσφέρει έναν οδηγό για παρόμοιες τεχνικές λύσεις.

Ενδιαφερόμενα μέρη

Είναι σημαντικό να προσδιοριστεί ο ρόλος που διαδραματίζει κάθε ενδιαφερόμενος σε υποθαλάσσια εξόρυξη πλήρους κλίμακας.

Πρώτα απ 'όλα, είναι ο ιδιοκτήτης, ή στην ορολογία ISA τον ανάδοχο. Πρόκειται για τον οργανισμό που είναι άμεσα υπεύθυνος για την υλοποίηση του σχεδιασμού και της λειτουργίας οποιασδήποτε επιχείρησης. Σε πολλές περιπτώσεις, οι εθνικοί οργανισμοί αντιμετωπίζονται για αυτόν τον ρόλο, καθώς οι εμπορικές οντότητες θεωρούνται υπερβολικά επικίνδυνες για τον κίνδυνο ή έχουν υποπληρωθεί. Στην περίπτωση της Κίνας, υπάρχουν κρατικές επιχειρήσεις (SOE) που χρηματοδοτούνται καλά και συμμετέχουν σε πολλά διαφορετικά έργα ορυχείων. Σε παγκόσμιο επίπεδο, υπάρχουν πολλοί άλλοι κρατικοί και εμπορικοί φορείς που βρίσκονται σε διάφορα στάδια ετοιμότητας στα σχέδια εξόρυξης.

Ρυθμιστικές αρχές - Οι ρυθμιστικές αρχές είναι η Διεθνής Αρχή Θάλασσας σε Διεθνείς Περιοχές, οι αρχές των παράκτιων κρατών στις ΑΟΖ και επίσης η αρχή της Πολιτειακής Σημαίας του σκάφους υποστήριξης μεταλλείων. Όλα αυτά θα επιβάλλουν ειδικούς κανονισμούς ασφάλειας και προστασίας του περιβάλλοντος.
Διεθνείς οργανισμοί ταξινόμησης - Όπως οι καθιερωμένες συμβάσεις για την ασφάλεια της ανθρώπινης ζωής στη θάλασσα (SOLAS) και την πρόληψη της ρύπανσης από τα πλοία (MARPOL), οι διεθνείς νηογνώμονες αναγνωρίζονται από τα συμβαλλόμενα κράτη αυτών των συμβάσεων και από τις αρχές των παράκτιων κρατών ως αρμόδιες για τον έλεγχο της συμμόρφωσης με τις συμβάσεις. Αυτές οι κοινωνίες έχουν καθιερωθεί και είναι σε θέση να ελέγξουν τη συμμόρφωση ως τρίτα μέρη μεταξύ των ιδιοκτητών και των ρυθμιστικών αρχών. Επιπλέον, ο σωστός σχεδιασμός, κατασκευή, εγκατάσταση και έρευνα μετά την κατασκευή υποθαλάσσιων συστημάτων εξόρυξης είναι ζωτικής σημασίας για την εξασφάλιση της υγείας και της ασφάλειας των χειριστών καθώς και για την προστασία του θαλάσσιου περιβάλλοντος. Για το σκοπό αυτό, η ABS διαθέτει Κανόνες και Οδηγοί που βοηθούν όχι μόνο τους Ιδιοκτήτες και τους Ρυθμιστές, αλλά και τα χρηματοπιστωτικά ιδρύματα και τους ασφαλιστικούς αναδόχους να αξιολογούν εάν τα πρότυπα πληρούνται και διατηρούνται σύμφωνα με τους Κανόνες ABS και άλλες συμβάσεις κατά τη διάρκεια του επιχειρησιακού κύκλου ζωής του έργου.

Το γενικό κοινό
Δεδομένου ότι οι Ωκεανοί χαρακτηρίζονται ως η κοινή κληρονομιά της ανθρωπότητας, πρέπει να θεωρηθεί ότι όλος ο πληθυσμός της γης αποτελεί μέρος κάθε εκμετάλλευσης υποθαλάσσιας εξόρυξης. Επομένως, είναι καθήκον όλων των λοιπών ενδιαφερομένων, του ιδιοκτήτη, των ρυθμιστικών αρχών και των κοινωνιών κλάσης να διασφαλίζουν ότι η υποθαλάσσια εξόρυξη διεξάγεται με τρόπο που να ανταποκρίνεται στα πρότυπα ασφαλείας και με τρόπο που να είναι περιβαλλοντικά αειφόρος.

Ο στόχος της αειφόρου εξόρυξης των ορυκτών πόρων από το βαθύ ωκεάνιο πάτωμα φάνηκε πάντα απρόσιτα. Τώρα, για μια συρροή λόγων, την εγκαθίδρυση ενός κατάλληλου ρυθμιστικού περιβάλλοντος, την πρόοδο στον τομέα των υλικών και της μηχανικής και την αυξανόμενη παγκόσμια ζήτηση για μέταλλα, είναι πολύ πιθανό ότι το 2020 θα ληφθεί υπόψη ως το έτος κατά το οποίο η πρώτη υποθαλάσσια εξόρυξη επιχείρηση ξεκινά. Εναπόκειται τώρα στους φορείς της νέας αυτής βιομηχανίας να συντονίζουν και να εφαρμόζουν καλά σχεδιασμένα και καλά εκτελεσμένα σχέδια που δεν είναι μόνο οικονομικά βιώσιμα αλλά και πληρούν ή υπερβαίνουν τους κανονισμούς προστασίας του περιβάλλοντος. Ως η κορυφαία offshore Classification Society, το ABS είναι έτοιμο να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο, διασφαλίζοντας την ασφάλεια και την προστασία του περιβάλλοντος στην πρώτη γραμμή. Εάν εκτελούνται υπεύθυνα από όλους τους ενδιαφερόμενους, δεν υπάρχει κανένας λόγος για τον οποίο αυτή η νέα βιομηχανία δεν θα έχει λαμπρό μέλλον.