海底采礦機器人,是專門為海底礦產資源開采所開發的一類機器人。
全球海洋面積遼闊,蘊藏著豐富資源,包括油氣資源、礦產資源。錳結核(多金屬結核),主要成分是錳化合物、鐵化合物,其他成分還有鎳、銅、鈷、鋁、鎂、鉀等。全球海洋錳結核中的金屬資源儲量遠高于陸地儲量,開發利用價值大。我國海洋面積達300萬平方公里,20世紀80年代以來,我國對錳結核的調查規模不斷擴大,2016年,深海多金屬結核采礦試驗工程項目技術工作全面啟動。在此背景下,海底采礦機器人擁有巨大發展空間。
早期,海底礦產開采試驗,是對礦產所在海底地面進行挖掘,將礦石與其他物質全部收集,篩選后遺棄非礦產物質。但此法會破壞海底生物群落及生態環境,造成海洋生物滅絕。海底采礦機器人工作時,以開采錳結核為例,錳結核分布于海底表層,外觀以結核狀為主,直徑通常5-7厘米之間,海底采礦機器人可以對錳結核進行定位,抓取錳結核,最大程度地減少對海底生物群落的影響。
由于深海環境復雜,海底采礦機器人設計、研制難度大。例如,海底采礦機器人需要考慮抗高壓、抗低溫、抗腐蝕、抗水流阻力、防水、平衡性等問題,以保證使用壽命、工作效率;海底采礦機器人工作在深海環境中,利用導航、定位等功能獲得礦產位置信息實現精確開采,需要考慮信號傳輸問題,否則會影響礦產開采效率。
新思界
行業分析人士表示,我國已經開發出海底采礦機器人。2023年12月,中國船舶第七〇二所自主研制的海底采礦機器人“深海多金屬硫化物采礦樣機”完成海試任務;2024年6月,湖南大學、長沙礦冶研究院有限責任公司牽頭研發出的海底采礦機器人-全球首套6000米級智能電驅動深海重載采礦車輛平臺通過驗收。這為我國海底礦產資源商業化開采、海底采礦機器人規模化應用奠定基礎。