Зеленая экономика отчаянно нуждается в огромном количестве аккумуляторных металлов, и они лежат прямо здесь, на дне океана. Вот устройство, предназначенное для их сбора с минимальным воздействием на одну из последних нетронутых экосистем мира.
На протяжении десятилетий мы знали, что металлы, используемые в батареях, на миллиарды долларов, такие как медь, марганец, кобальт и никель, буквально лежат на морском дне в глубинах океана, в гигантских полях «полиметаллических конкреций», которые выглядят точно так же, как камни, не крупнее картошки. Считается, что эти конкреции образовались в результате ряда самых медленных геологических процессов, известных науке, включая осаждение металлов из морской воды в присутствии высокого уровня кислорода. По оценкам исследователей, требуется несколько миллионов лет, чтобы узелок вырос на один сантиметр.
Человечество остро нуждается в этих металлах , поскольку мы пытаемся направить океанский лайнер современной цивилизации от ископаемого топлива к более чистым формам энергии, которые дают нам больше шансов на долгосрочное выживание. Земные ресурсы начинают выглядеть исчерпанными и проблематичными, и, хотя металлы можно перерабатывать в системе с замкнутым циклом, зеленый сдвиг в ближайшие десятилетия потребует гор новых материалов. Есть много компаний, разрабатывающих планы разработки морского дна, утверждая, что сбор этих пород — лучший способ накормить зверя обезуглероживания, чем дальнейшие рубцы на поверхности.
Но добыча этих глубоководных металлических руд не только технически сложна, но и чрезвычайно спорна. Морское дно — это гигантский биом, один из очень немногих на планете, который остается в значительной степени нетронутым человечеством. Ранние предложения по добыче морского дна, как правило, включали дноуглубительные работы или уборку территории пылесосом, засасывание камней вместе со всем остальным в машины размером с комбайн, а затем выплевывание все, что не было металлом, в виде шлейфа осадка.
Полиметаллические конкреции, образовавшиеся на морском дне за миллионы лет, содержат никеля, кобальта, марганца и меди на миллиарды долларов.
Такой подход был испытан в 1989 году на предмет его воздействия на окружающую среду. Эксперимент DISCOL расчистил канал шириной 8 метров (26,2 фута) посреди участка площадью 11 квадратных километров (4,2 квадратных мили) в Тихом океане. Жизнь на этом участке морского дна так и не восстановилась, и испытание также показало, что отложения, поднятые земснарядом, осядут на морское дно и задушат морскую жизнь в потенциально огромном радиусе, простирающемся на тысячи миль вокруг зоны добычи.
Таким образом, разработка морского дна, если она ведется безответственно, почти наверняка приведет к массовому вымиранию бесчисленных видов, еще неизвестных науке. Даже если это будет сделано без дноуглубительных работ, это будет фатально для видов, которые делают полиметаллические конкреции своим домом.
Справедливости ради следует отметить, что зарождающаяся промышленность по добыче морского дна продемонстрировала гораздо большее внимание к этим воздействиям на окружающую среду, чем любая другая отрасль до нее. Под руководством Международного органа ООН по морскому дну (ISA), которому поручено как защищать, так и разрабатывать морское дно, было выдано несколько лицензий на разведку, но пока нет разрешений на коммерческую добычу.
Impossible Metals — одна из компаний, пытающихся найти способы сбора полиметаллической морской руды с минимальным возможным воздействием на окружающий биом. Эта североамериканская компания разработала робота-сборщика, который плавает вдоль морского дна, фактически не катясь по нему, ищет нужные типы конкреций с помощью камеры, используя ИИ, чтобы определить, какие из них имеют видимые признаки жизни на борту, оставляя их нетронутыми, а остальные осторожно сгребают с поверхности маленькими когтями.
Робот предназначен для работы на глубине менее 5 км (3,1 мили), разворачиваясь с корабля на поверхности и погружаясь до тех пор, пока не окажется прямо над морским дном. Как только он будет заполнен конкрециями, он будет использовать специально разработанный двигатель плавучести, чтобы вернуться на поверхность для разгрузки.
В отличие от земснарядов, которые разрабатывали морское дно и выкачивали продукт на поверхность, эти роботы поднимались и опускались каждый раз, посещая разные места. Процесс был бы намного медленнее, но, с другой стороны, Impossible может просто использовать все больше и больше роботов для увеличения производительности.
Теперь компания продемонстрировала доказательство концепции, испытав прототип автономного подводного аппарата Eureka 1 размером с холодильник на глубине около 25 м (82 фута). Он идентифицировал и схватил соответствующие камни и поднял их на поверхность.
Impossible Metals планирует разработать своих роботов и подготовить их к крупномасштабному развертыванию к 2026 году, хотя любая фактическая добыча полезных ископаемых, по-видимому, будет зависеть от одобрения ISA. Этот вид добычи неизбежно нарушит глубоководную экосистему и убьет некоторых морских обитателей, но трудно представить, как можно добывать эти металлы на поверхность более осторожным и ответственным способом, чем этот. И, в конце концов, человечеству, возможно, придется принять некоторые последствия на морском дне, если оно хочет сохранить жизнь на поверхности или в океанах.
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК
Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов
hello@technovery.com