Руда з дна морського: що таке жовна і як добувають мінеральну сировину майбутнього

3 Червня 2018, 01:42

Тисячі квадратних кілометрів ложа Світового океану усіяні жовнами, що складаються з мінералів з багатим вмістом металів, необхідних промисловості

<p style="text-align: justify;"><span id="result_box" lang="uk"><span>Сировина</span> <span>майбутнього</span><span>.</span> <span>Маніпулятор</span> <span>телекерованого</span> <span>безлюдного</span> <span>підводного</span> <span>апарату</span> <span>пі
Сировина майбутнього. Маніпулятор телекерованого безлюдного підводного апарату пі

Вода займає три чверті поверхні планети Земля. Люди освоїли мізерну частину цих пристроїв. Людство давно освоїло полюса, затоптало і навіть засмічена найвищу вершину планети. Але ось до найглибшої частини океану поки дісталося лише три людини, хоча на Місяці побувала дюжина землян. Ми все ще копошимося в прибережних зонах, перетинаємо акваторії морів і океанів по поверхні за накатаними маршрутами. Однак товща води і дно Світового океану освоєні мінімально. Втім, розвиток цивілізації вимагає все більше енергії і ресурсів. І те, що раніше вважалося нерентабельним для видобутку, а то і зовсім недоступним, в наші дні привертає все більше інтересу. Про один з таких перспективних видів мінеральної сировини "Сегодня" розповідає читачам.

Міні-лікнеп: короткий екскурс в океанографію

Так звана континентальна мілина (прибережні ділянки з глибинами до 200 м) - це всього 8% площі Світового океану. Трохи менше 2% припадає на глибоководні жолоби, що йдуть в безодню від позначки 6000 м. А близько 80% Світового океану займає так зване ложе з глибинами від 2500 до 6000 м. Являє воно собою безкрайню рівнину під величезною темною товщею води.

Чимала частина океанічного ложа покрита тонким шаром, що складається з мільярдів жовен (округлих шматків мінералів в товщі породи) діаметром від декількох сантиметрів до майже півметра.

champ-de-nodules-polymetalliques_opengraphimage

Родовище. Багаті металом жовна всіяли дно океанів, як картопля на осінньому полі. Фото: ifremer.fr

Іноді вони лежать розрізнено на поверхні дна. Як викопана картопля на осінньому полі. Іноді формують кірку. Складаються ці "кульки" з цілого набору мінералів, що містять найрізноманітніші метали. Найбільше в їх складі марганцю – до 25%, заліза – близько 5%. Присутні також кобальт, нікель, мідь, цинк і рідкоземельні елементи. Через такий склад ці природні утворення назвали залізо-марганцевими конкреціями. Одним з найбагатших конкреціями районів є дно Тихого океану на ділянці приблизно від Гавайських островів і до узбережжя Мексики. По імені двох гігантських тектонічних розломів це місце отримало особливу назву – район Кліппертон-Кларіон. Він розглядається як одна з найперспективніших ділянок для видобутку. І на тутешні ресурси вже гострять зуби кілька держав і приватних гірничодобувних компаній.

2015-01-13_01_so237-manganknollen__c_twalter

В розрізі. Так виглядає розпиляна конкреція. Фото: Thomas Walter

Як утворюються ці жовна – геологи досі точно не знають, хоча дослідження ведуться з середини XX ст. Неясність викликає настороженість тих, хто виступає проти перспективи промислового видобутку конкрецій. Адже наслідки видобутку спрогнозувати в такій ситуації теж неможливо. А чекати промислового видобутку залишилося недовго. Економічно розвинуті держави, на території яких немає великих родовищ марганцю (ті ж США, Німеччина, Японія), вже робили пробний видобуток. Сировина з океану виявилося набагато кращої якості, ніж з покладів на суші. Єдине, що гальмувало до останнього часу видобуток, – відсутність відпрацьованих технологій і дорожнеча процесу. Адже не так просто зішкребти конкреції на багатокілометровій глибині, підняти їх на поверхню і доставити на переробку (не забуваємо, що видобуток проходить в сотнях, якщо не тисячі кілометрів від берега).

1200px-manganknolle

Загадка. Як утворюються "кульки" – поки неясно. Фото: Koelle

Україна: втрачені перспективи і шанси

Видобуток залізомарганцевих конкрецій – підприємство перспективне і обіцяє переваги в найближчому майбутньому. На жаль, солідні напрацювання, що дісталися Україні від СРСР, загублені. Ряд дослідницьких інститутів УРСР були залучені в загальносоюзний проект з дослідження і видобутку конкрецій в Тихому океані і Атлантиці. У 80-і роки почалася розробка морського гірничо-металургійного комплексу. Більше половини підприємств, залучених до проекту, перебували в УРСР. Головною організацією став дніпропетровський ВНІПІокеанмаш, що був частиною концерну "Ждановтяжмаш" (нині – ВАТ "Азовмаш"). Ключовими розробниками роботизованих систем управління підводними видобувними комлекс стали КБ "Південне" і ВО "Південмаш". Плавзасоби намічалося побудувати на Чорноморському і Херсонському суднобудівному заводах. А перший поліметалічний сплав з конкрецій, піднятих з дна Тихого океану, отримали на Нікопольському заводі феросплавів.

Історія: наукові подвиги і авантюри

В історії вивчення поліметалічних конкрецій є два цікавих моменти, про які варто згадати окремо.

У 1872-1876 роках відбулася британська експедиція на парусно-паровому корветі "Челленджер". Корабель встиг взяти участь у війні з Мексикою і каральній експедиції на аборигенів Фіджі, які необачно вбили місіонера. Зірковий час корвета настав, коли його переобладнали для наукових досліджень. За 3,5 року експедиції було зроблено стільки відкриттів, що плавання вважають початком науки океанографії в сучасному її розумінні. Сучасники назвали результати рейсу як "найбільший прогрес в знаннях про Землю з часів знаменитих відкриттів XV-XVI століть". На честь корвета "Челленджер" через сто років назвали один з американських космічних човників.

Саме в ході тієї легендарної експедиції людство вперше дізналося про існування "полів" загадкових кам'яних куль на дні океану.

2010_csk_05482_0171_000john_steven_dews_hms_challenger_in_royal_sound_kerguelen_island_in_the

Рейс. Перше в світі науково-дослідне судно "Челленджер"

У другій половині XX століття надзавданням для СРСР і США стало отримання відомостей про субмарини один одного. У 1968-му гине радянський човен K-129, і в США вирішують таємно підняти його. Проблема в тому, що лежав K-129 на глибині 5 тис. м. Потрібна була не просто спецтехніка, але ще і така, яка не викликала б ніякої підозри в її призначення! Так за 40 місяців з нуля спроектували унікальне судно і спустили його на воду в 1972-му.

Офіційно Hughes Glomar Explorer займався розвідкою і видобутком тих самих конкрецій. Судно оснастили надпотужним підйомним механізмом, що дозволяв підняти уламки човна і таємно помістити їх в трюм. У 1974 році вдалося витягти носову частину К-129.

usns_glomar_explorer_t-ag-193_01

Прикриття. Hughes Glomar Explorer мав підняти підводний човен

Видобуток: як пошкребти дно

Потенційно добувати залізомарганцевих конкреції з багатокілометрових глибин стало можливим ще півстоліття тому. Правда, тоді це було економічно нерентабельно. З того часу прогрес в технологіях помітно здешевив цю задачу. А зміни в глобальній політиці та економіці все більш настійно змушують почати розробку родовищ на дні Світового океану. Наприклад, переважна кількість рідкоземельних елементів на світовий ринок постачає Китай з власних родовищ. Тому він може без проблем посадити багато високотехнологічних виробництв країн-конкурентів на голодний пайок.

Ще один показовий факт - в останні десятиліття США закрили доступ до всієї інформації, що стосується теми поліметалічних конкрецій.

У той же час в цих непоказних жовнах цілком солідне утримання рідкоземельних елементів (крім марганцю, заліза, міді, нікелю і т. д). Крім того, вони досить просто витягуються з сировини.

Нарешті, поля конкрецій розташовані в нейтральних водах. Якщо вчасно застовпити за собою ділянку, то ніхто не зможе перешкодити добувати там руду.

nautilus-production-support-and-storage-vessel-offloading-to-bulk-carrier-1

Прогноз. Так буде виглядати рудовоз, який доставляє здобуті конкреції на металургійний завод

Щоб скоординувати діяльність всіх бажаючих, був створений Міжнародний орган по морському дну. Штаб-квартиру цієї організації розмістили в Кінгстоні, столиці Ямайки. Звідси, з країни растаманів і музики реггі, чиновники регулюють і контролюють розвідку і видобуток ресурсів морського дна за межами зон національної юрисдикції. У знаменитій зоні Кліппертон-Кларіон вже обзавелися своїми ділянками урядові організації та приватні компанії з Китаю, Південної Кореї, Німеччини, Японії, Франції, Індії, РФ.

Однією з таких контор стала компанія "Інтерокеанметалл" (ІОМ), заснована ще за часів соцтабору. У наш час формально в "Інтерокеанметалл" входять Болгарія, Куба, Польща, Росія, Чехія і Словаччина. ИОМ отримав права на розвідку і видобуток на ділянці дна, де міститься близько 1 млрд тонн руди. Півтора десятка років тому в Україні раптом згадали, що ми маємо всі підстави і непогані можливості, щоб претендувати на свій шматок пирога. Навіть почалися переговори про приєднання України до ІОМ. На жаль, далі розмов справа не пішла. Дивно, але "Інтерокеанметалл" примудрився пережити смутні часи. Правда, нашим геологам і інженерам місця так і не знайшлося. Ключову роль в ІОМ тепер грає РФ. Її науково-дослідне судно в ці дні якраз працює в районі Кларіон-Кліппертон.

Найбільш імовірним способом видобутку конкрецій зараз є їх збір спеціалізованими підводними машинами, що виглядають як величезні бульдозери. Далі йде підйом зібраної сировини на поверхню океану по спеціальних трубопроводах. Тут вантаж перевалюється на величезні судна-рудовози. Вони доставляють їх на берег, на металургійні підприємства. У невеликих масштабах така технологія вже більш-менш відпрацьована. Однак до промислового видобутку справа поки не дійшла.

1532

Геологи. Підняті з дна зразки готують до вивчення

Автор:

Андрій Мазур

Джерело:

"Сегодня"

Якщо ви знайшли помилку в тексті, виділіть її мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Загрузка...
Загрузка...