綠色經(jīng)濟亟需大量的電池金屬,而它們就在深海海底大量蘊藏。現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)一款新設(shè)備,旨在以對世界上最后一個未開發(fā)的生態(tài)系統(tǒng)之一施加最小的影響來收獲它們。我們知道幾十年來,價值數(shù)十億美元的電池相關(guān)金屬,如銅、錳、鈷和鎳,實際上就在深海的海底,在巨大的"多金屬結(jié)核"區(qū)域,看起來就像巖石,不比土豆大。



Impossible metals團隊與它的概念驗證型Eureka原型機



這些結(jié)核被認(rèn)為是由科學(xué)界已知的一些最緩慢的地質(zhì)過程形成的,包括金屬在高氧水平存在下從海水中沉淀。研究人員估計,一個結(jié)核需要幾百萬年才能生長一厘米。
人類非常需要這些金屬,因為我們試圖引導(dǎo)現(xiàn)代文明從化石燃料轉(zhuǎn)向更清潔的能源形式,使我們有更好的機會長期生存。陸地資源開始顯得緊張和出現(xiàn)一系列問題,雖然有可能在一個閉環(huán)系統(tǒng)中回收金屬,但未來幾十年的綠色轉(zhuǎn)變將需要大量新材料。有許多公司正在制定海底采礦計劃,認(rèn)為采集這些巖石是喂養(yǎng)脫碳野獸的一個更好的方法,而不是進一步破壞地表。

但是,開采這些深海金屬泥不僅在技術(shù)上是困難的,而且是極富爭議的。海底是一個巨大的生物群落,是地球上為數(shù)不多的基本未被人類觸及的地方之一。早期的海底采礦建議往往涉及疏?;蛭牒蠛Y選,把礦石和其它物質(zhì)全部吸進聯(lián)合收割機大小的機器里,然后把不是金屬的物質(zhì)從后面吐出來。
1989年,人們用這種方法對海底環(huán)境影響進行了測試,結(jié)果很不幸,DISCOL實驗在11平方公里(4.2平方英里)的太平洋海域中間耙出了一條8米寬(26.2英尺)的通道。這片海底的生物至今未恢復(fù),而且該試驗還顯示,由類似挖泥機的機器刨起的沉積物將沉淀在海底,并在采礦區(qū)周圍數(shù)千英里的潛在巨大半徑內(nèi)扼殺海洋生物。
因此,海底采礦,如果不負(fù)責(zé)任地進行,幾乎可以肯定的是,對于科學(xué)界尚不了解的無數(shù)物種來說,將是一次大規(guī)模的滅絕事件。即使不進行挖礦,對以多金屬結(jié)核為家的物種來說也是致命的。
公平地說,新生的海底采礦業(yè)對這些環(huán)境影響的考慮遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了之前的任何行業(yè)。在負(fù)責(zé)保護和開發(fā)海底的聯(lián)合國國際海底管理局(ISA)的管理下,已經(jīng)發(fā)放了少量的勘探許可證,但至今還沒有商業(yè)采礦許可證。

Impossible metals團隊與它的概念驗證型Eureka原型機
Impossible metals公司是一家試圖找到在對周圍生物群落影響最小的情況下收獲金屬結(jié)核的公司。這家北美公司已經(jīng)開發(fā)出一種機器人采掘機,它漂浮在海床附近,但實際上并不在海床上滾動,用相機視覺尋找合適的結(jié)核種類,用人工智能來確定哪些結(jié)核有明顯的生命跡象,讓這些結(jié)核單獨存在,用小爪子抓取器小心地將其余的結(jié)核從海面上撈起。
它被設(shè)計為在5公里(3.1英里)以下的深度工作,從海面上的一艘船部署,并下沉,直到它在海床的正上方。一旦收集了結(jié)核,它將使用一個定制設(shè)計的浮力引擎返回到水面并由船帶回地面。
與挖泥機式的操作不同,這些機器人將在海底進行“剝離式開采”,將金屬結(jié)核拾到海面上后,每次都會訪問不同的地點。這個過程會慢得多,但另一方面,Impossible公司可以簡單地部署越來越多的機器人來增加產(chǎn)量。

攝像機和人工智能系統(tǒng)試圖識別上面有明顯生命形式的結(jié)核,所以它們可以不被打擾。

該公司現(xiàn)在已經(jīng)展示了一個概念證明,在大約25米(82英尺)的深度測試了一個冰箱大小的尤里卡1號自主水下航行器原型,它成功識別并抓住了所需要的金屬結(jié)核,并將它們帶到了水面。
Impossible metals公司計劃在2026年之前開發(fā)出其機器人并準(zhǔn)備好進行大規(guī)模部署,盡管任何實際的采礦作業(yè)都可能取決于ISA的批準(zhǔn)。這種采礦將不可避免地干擾深海生態(tài)系統(tǒng),并殺死一些海洋生物,但很難想象你如何能以一種比這更謹(jǐn)慎和負(fù)責(zé)任的方式將這些金屬運到地面。而在一天結(jié)束時,如果人類想要保持海面或海洋的可居住性,可能不得不接受海底曾經(jīng)發(fā)生的事情的一些后果。