海底采矿：UUV的下一件大事

采矿推动因素：INESC TEC的TURTLE着陆器（位于设备舱中，用于维护）。照片：INESC TEC

采矿推动因素：INESC TEC的TURTLE着陆器（位于设备舱中，用于维护）。照片：INESC TEC

超级测量员：Kongsberg Maritime HUGIN自主进入大海。照片：Kongsberg Maritime

超越这个世界：UX-1 HROV。照片：欧盟UNEXMIN项目

Previous Next

在欧洲，有确凿的迹象表明，水下采矿是自动水下航行器（AUV），遥控潜水器（ROV）以及称为HROV，DART或TURTLE的新“无人机”的下一个大市场。其中的指标包括矿业公司，政府，富裕的海底公司和荷兰疏浚社区的参与。正在开发从匈牙利到夏威夷的新车，尽管葡萄牙似乎处于新船商业化的最前沿。

除了在近岸挖掘黄金和钻石外，水下采矿还有两项活动：在约3,000个被淹没的和被遗弃的欧洲矿山中挖掘剩余的矿藏，更有针对性地开采海洋国家专属经济区（专属经济区）的矿产。众所周知，稀土元素或稀土元素是谎言。两家企业都有一种安静的绝望，因为稀土企业是iPhone屏幕，军用级铝，混合动力汽车，电视和最新电池。

输入无人机。欧盟正在调整其机电一体化（多学科，机器人）研究社区 - 其大学工程学院和应用科学科学家 - 及其地质学家，以建立一个可以在水下开采的供应链。欧盟资助的项目有很多，它们帮助推出了一种名为UX-1b的新型球形无人机，用于绘制和监测密闭沉没地雷的轮廓，欧盟支持的财团也即将启动（挪威人也是如此）采矿系统包括结节运动履带式车辆，其发射 - 回收装置和专用“无人机”。事实上，海底采矿的未来看起来总是一辆履带式车辆，配备ROV，AUV和现在的HROV护航员。

EVA海底采矿支持船，混合动力车或HROV，是采矿系统的一部分，该系统由大型20吨采矿车和表面发射 - 回收驳船组成，可以很容易地被带有月池的船只取代。

“Eva用于实时坑道建模和协助水下切割操作，从矿山的切割，发射和回收的多个角度提供视觉和详细的声纳信息，”INESC TEC中心高级研究员Alfredo Martins解释道。用于机器人和自治系统。 “这些信息被输入到人工操作员和主管的集成虚拟环境中，”Martins说，然后确认EVA还可以在海外部署“无论是在AUV模式还是以ROV模式运行”。

当涉及到车辆“意识”，自主性，控制和商业化时，60强的研究人员社区似乎领导无人机采矿包。 INESC TEC的研究人员为海洋工业开发了不成比例的机器人。其中包括DART深海勘测AUV和被称为TURTLE的自主深海机器人着陆器。

“（TURTLE）在海底采矿中有明确的应用，因为它是一种特殊的AUV，可以长时间保持在底部并且能够将自己移动到另一个位置。在深海采矿中，它既可以用于本地支持操作（如提供本地声学导航支持或AUV充电座），也可用于设备往返海底到地面的运输。
Nodule cruncher：采矿机EVA计划支持。照片：欧盟VAMOS项目 伊娃
虽然TURTLE和DART似乎可从中商业获得，但EVA仍被包括SMD，Damen，Sandvik，INESC TEC，Fugro，Zentrum fur Telematik和BMT Group在内的欧盟财团评估为采矿系统的一部分。当我们打电话时，他们正在考虑EVA等所有人的商业前进方向。 “这当然是成功的，”马丁斯说。 “EVA在一个多功能且高度机动的系统中包含了一套广泛的传感器（多个摄像头，基于激光的光系统，多个声纳类型）。它成功地应用于具有挑战性的环境中，例如水下采矿场景，工业条件，以及为（采矿）系统的规划，监督，指挥和控制提供关键数据。
一般而言，AUV，ROV - 一起被视为进行抽样调查，绘图，高光谱照片工作（金属检测），环境监测，风险评估，切割过程观察以及作为从海底到地面的设备骡子。 EVA HROV还使用先进的矿物传感器或激光诱导击穿光谱（LIBS）来分析被提升的海床或矿物。总而言之，INESC TEC为采矿车和EVA机器人（同一个欧盟项目）开发了“感知，导航和感知系统”。
在欧盟的支持下开发的另一个AUV是UX-1（原型）或UX-1b，一种配备激光器的球形车辆，用于帮助采矿车辆驾驶和采矿公司了解水下矿井的轮廓。令人印象深刻的是，INESC TEC也是这个欧洲研究成功案例的关键服务商，该案例涉及来自9个欧洲国家的17个财团合作伙伴，包括机器人开发商SMD和BMT（英国），DAMEN（荷兰）和SANDVIK（德国）。

用途广泛：海上和内陆HROV，EVA。照片：INESC TEC Subsea谁是谁
以卑尔根大学为中心的资金雄厚，以海底为重点的挪威人当然注意到这些采矿设备的成功。在去年卑尔根举行的第47届水下采矿会议的筹备阶段和后续工作中 - 是的，第47届组织者注意到海底维护和调查工作的成就和出席情况。

其中，组织者预告称，在为石油公司Equinor进行管道检查工作后，太古海底刚刚从Kongsberg Maritime购买了HUGIN AUV。在新闻发布会上，这家总部位于新加坡的公司表示，它已准备好“超越当前的行业需求”。事实上，早在2018年，太古海底就开始了挪威政府的第一次商业巡航，在挪威大陆架上绘制铜，铅和银的海洋矿产资源（通过AUV调查和ROV岩石采样）。

“这可能成为他们（太古海底）的新市场，也可能成为整个海底行业的新市场，”一位挪威纳税人资助的孵化器公司在其网页上说道（合适的是，我们去了报道，大量存在的稀土元素存在于传说中的挪威郡，泰勒马克）。据报道，太古的挪威调查和AUV运营顾问称，“我们的设备和能力非常适合这个新兴市场”。他说深海采矿 - 看起来准备起飞 - 大多需要AUV进行测绘。同时，在INESC TEC和包括夏威夷大学在内的其他地方，水下采矿工具瞄准了整个采矿支持任务。

高风险的操作
如果大部分是在沿海地区的疏浚中，一些高资本的采矿和海底运营商已经飙升。早于挪威，巴布亚新几内亚，日本和库克群岛已经制定了管理这个新兴产业的规则。
多伦多上市的Nautilus Minerals深入参与了俾斯麦海项目Solwara 1，该项目是世界上第一个1600米深的大型深海采矿项目，目标是铜，比陆地上的铜多近14倍。正在建造一艘大型新船，用于使用立管提升矿物质的企业。

太古海底公司也与总部位于休斯顿的海底勘探公司Ocean Infinity合作，该公司已将6辆HUGIN与6辆无人驾驶地面车辆（AUV）配对，使用多波束（地震）水深测量仪和回声测深仪测量大片海床;底部剖面仪;高清摄像机;电导传感器;海底磁力计和激光传感器。重要的是，那些AUV有效载荷很大程度上要求REE海底采矿寻求。

在主要的海上种植面积奖项之后，深海采矿技术正在得到完善。深海捕捞者Ocean Minerals表示，稀土元素是“17种化学相似的金属，由15种元素组成，称为镧系元素加上钇和钪”，由于它们具有“独特的磁性，化学和发光性质”，它们具有重要价值。混合动力汽车，移动电话，计算机等的制造商。这就是为什么该公司在2017年获得了24,000平方公里的库克群岛专属经济区的专有权。自2009年以来，南太平洋国家已经签署了“海底采矿法”，OML将与其海底采矿管理局合作，以充分利用自2013年以来获得的勘探许可证和许可证。

库克群岛的目标是结核下的海床沉积物，这些沉积物被确定为稀土元素和钪的潜在来源，这是一种铝强化剂。对该资源的调查发现，看起来有2亿吨多金属结核。这个宝库也可能是“世界上最大的已知主要钴资源”。
AUV视觉效果：Swire Seabed的用户界面。照片：太古海底 经过验证的技术
该公司表示，2016年马里兰州（阿伯丁试验场）和休斯顿深度技术公司之间的多年研发协议确定了超过180万吨的稀土元素和Sc。毫不奇怪，鉴于其最近的REE发现，挪威已宣布它将遵循Cooke Isles向合格的海底采矿公司颁发许可证的例子。

Ocean Minerals合格的海上工艺涉及降低与海床上的结核收割机相连的管道。收集，筛选，分离和浓缩结节，以通过提升管转移到作为海水浆液的生产容器中。毗邻升降管的另一根管道将海水返回海洋。因此，深海采矿将海上石油和天然气（立管，脐带，勘测和“无人机”）的技术和经验与疏浚经验相结合;近岸钻石和金矿开采以及陆上采矿业。

“目前这是一个相对较小的行业，但具有增长潜力，”Kongsberg Maritime海洋机器人销售总监理查德米尔斯说。虽然很明显Kongsberg的有效载荷丰富的鱼雷形AUV将作为开发前和开发后的调查工具而具有价值，但可能还有一个“与挖掘机相关联”的海底采矿角色，用于该公司不可思议的Eellume ROV。

与此同时，太古海底及其合作伙伴Ocean Infinity被认为有十几架HUGIN AUV在服役，他们经营挪威石油管理局的矿物巡航。在海底采矿准备阶段，开展调查工作的HUGINS可能始终处于海外领先地位。 “我们并不总是知道客户对车辆的处理方式，”米尔斯说。

一旦采矿开始，它将是ROV和HROV，如EVA或TURTLE。后者是INESC TEC预测海底采矿的未来成本：多功能TURTLE机器人着陆器不需要专门的发射设备，它可以自动重新定位，无需昂贵的船只支持即可进行维护。