海底採掘：UUVのための次の大きなもの

ウィリアム・ストイチェフスキ • 16 4月 2019

採鉱イネーブラー：INESC TECのTURTLE着陸機（機器ベイ内にあり、メンテナンスのために上昇中）。写真：イネステック

スーパーサーベイヤー：Kongsberg Maritime HUGINが自律的に海への道を進みます。写真：コングスベルグ海事

この世の外：UX-1 HROV。写真：EU UNEXMINプロジェクト

ヨーロッパでは、水中採掘が自律型水中自動車（AUV）、遠隔操作型自動車（ROV）、そしてHROV、DARTまたはTURTLEと呼ばれる新しい「ドローン」にとって次の大きな市場であるという確かな兆候があります。指標の中には、鉱業会社、政府、裕福な海中プレイヤー、そしてオランダの浚渫コミュニティの関与があります。ハンガリーからハワイに向けて新しい車両が開発されていますが、ポルトガルが新船の商品化の最前線にいるようです。

金やダイヤモンドの岸辺での浚渫以外には、約3,000洪水の放棄されたヨーロッパの鉱山で残りの鉱物鉱床を利用し、さらに適切には海域諸国の排他的経済地帯またはEEZで鉱物を採掘します。希土類元素、またはREEは、うそをつくことが知られています。 REEはiPhoneの画面、軍用グレードのアルミ、ハイブリッドカー、テレビ、そして最新の電池で構成されているので、両方の企業を取り巻く静かな絶望があります。

無人機を入力してください。欧州連合は、メカトロニクス（学際的、ロボット）研究コミュニティ - 大学の工学部および応用科学の科学者 - とその地質学者をマーシャリングして、水中で採掘できるサプライチェーンを構築しています。 EU資金によるプロジェクトはたくさんありますが、UX-1bと呼ばれる新しい球形ドローンを打ち上げて、限定された沈み込んだ鉱山の輪郭をマッピングして監視し、EUの支援を受けたコンソーシアムも立ち上がろうとしています。小結節を追跡する追跡車両、その発射回収ユニット、および特殊な「無人機」を含む採掘システム。実際には、海底採掘の将来は常にROV、AUV、そして今やHROVの護衛の支援キャストを持つ追跡車両になるように設定されています。

EVAの海底採掘支援船、ハイブリッドまたはHROVは、大型の20トンの採掘車両と月面着陸船で簡単に交換が可能な地上発射回収船からなる採掘システムの一部です。

INESC TECのセンターのシニアリサーチャーであるAlfredo Martinsは、次のように説明しています。「Evaは、リアルタイムのピットモデリングに使用され、水中の切断作業を支援します。ロボット工学と自律システムEVAが「AUVモードでもROVモードでも」オフショアでも展開できることを確認する前に、「この情報は人間のオペレータとスーパーバイザのための統合仮想環境に供給されます」とMartins氏は言います。

それが乗り物の「認識」、自律性、制御と商業化に関しては60人の強い研究者コミュニティが鉱山のための無人偵察機パックをリードするように見えます。 INESC TECの研究者は、海洋産業向けに不均衡な数のロボットを開発しました。これらには、DART深海調査AUVおよび自律型深海ロボット着陸船TURTLEが含まれます。

「（TURTLE）は長期間にわたって海底にとどまることができ、別の場所に移動することができる特別なAUVであるため、海底採掘に明確な用途があります。深海採掘では、（現地の音響航法支援やAUV充電ドックの提供など）現地での業務支援や海底から地表への機器の輸送に使用できます。」
ノジュールクランチャー：鉱山機械EVAはサポートする予定です。写真：EU VAMOSプロジェクト Eva
TURTLEとDARTは市販されているようですが、EVAはSMD、Damen、Sandvik、INESC TEC、Fugro、Zentrum fur Telematik、およびBMT Groupを含むEUコンソーシアムによる採掘システムの一部としてまだ評価されています。我々が電話をしたとき、彼らはEVAと他のすべてのために将来の商業的な方法について審議していた。「確かに成功しています」とMartins氏は言います。 EVAは、多彩な機動性を備えたシステムに、豊富なセンサーセット（複数のカメラ、レーザーベースの照明システム、複数のソナータイプ）を搭載しています。水中採掘シナリオのような困難な環境で、産業環境で、そして（採掘）システムの計画、監督、指揮統制のための重要なデータを提供しながら成功裏に使用されました。」
一般的に、AUV、ROV、そして一緒に、サンプリング調査、マッピング、ハイパースペクトル写真撮影（金属探知）、環境モニタリング、リスクアセスメント、切断過程の観察、海底から地表までの機器のミュールとしての役割を果たしています。 EVA HROVは、持ち上げられている海底または鉱物を分析するために、高度な鉱物学的センサー、またはレーザー誘起破壊分光法（LIBS）を使用します。全体として、INESC TECは鉱山車両とEVAロボットのための「知覚、航法、および認識システム」（共に同じEUプロジェクト）を開発しました。
EUの支援下で開発されたもう1つのAUVは、鉱山車両の航行を支援するためにレーザーを装備し、鉱山会社が水中鉱山の輪郭を理解するのを支援する球体であるUX-1（プロトタイプ）またはUX-1bです。印象的なことに、INESC TECは、ヨーロッパ9カ国、ロボット開発者SMDおよびBMT（英国）、DAMEN（オランダ）、SANDVIK（ドイツ）を含む17のコンソーシアムパートナーを巻き込んだ、このヨーロッパ全体の研究サクセスストーリーの重要な存在です。

多目的：オフショアと内陸HROV、EVA。写真：INESC TECサブシェア Who's Who
ベルゲン大学を中心とした資金が豊富で、海中に焦点を当てたノルウェー人は、確かにこれらの採掘設備の成功に注目しています。昨年のベルゲンでの第47回水中鉱業会議の準備およびフォローアップ - 第47回 - において、主催者は海中の保守および調査作業のWho's Whoの達成および出席に留意した。

その中で、オーガナイザーはSwire Seabedが石油会社Equinorのパイプライン検査作業を行った後にKongsberg MaritimeからHUGIN AUVを取得したばかりだというニュースを告げました。プレスリリースでは、シンガポールを拠点とする企業は「現在の業界のニーズを超える」準備が整ったと発表した。実際、2018年の初めに、Swire Seabedはノルウェー政府の最初の商業クルーズを開始し、銅、鉛、銀の海洋鉱物資源をノルウェーの大陸棚にマッピングしました（AUV調査とROVロックサンプリングによる）。

ノルウェーの納税者が資金を提供するインキュベーター服は、「これは彼らにとって（Swire Seabed）そしておそらく海中産業全体にとって新たな市場になる可能性がある」と語った。伝説のノルウェー郡、テレマーク）。 Swireの調査およびAUV業務のためのノルウェーのアドバイザーは、「当社の機器および能力はこの新興市場に非常に適している」と述べたと引用されています。彼は、深海採掘 - 離陸する態勢が整っていると見られる - はほとんど地図作成にAUVを必要とすると述べた。一方、INESC TECやハワイ大学を含むその他の地域では、水中採掘ツールは採掘支援業務の全範囲を対象としています。

ハイステークスオペレーション
ほとんどの沿岸地帯の浚渫ではあるが、高資本の鉱山や海中のプレイヤーはすでに急増している。ノルウェーよりも早く、パプアニューギニア、日本、そしてクック諸島は、この新興産業を統治するための規則を作成しました。
トロントに上場したノーチラス鉱物は、ビスマルク海プロジェクト、ソルワラ1に深く関わっています。そこでは、世界初の1,600メートルの深さの大規模深海採掘プロジェクトは、陸上より14倍近い銅をターゲットにしています。ライザーを使って鉱物を持ち上げるという事業のために、大きな新しい船が建造されています。

Swire Seabedも、ヒューストンに本拠を置く6つのHUGINと6つの無人地上車（AUV）を組み合わせたOcean Infinityと共同で、マルチビーム（地震）海底地形探査機とエコーサウンダを使って海底の広域を調査しました。ボトムプロファイラーHDカメラ導電率センサー。海底磁力計とレーザセンサ重要なことに、それらのAUVペイロードはREEの海底探査を大いに必要とします。

深海採掘技術は、大規模なオフショア作付面積賞を受けて磨かれています。深海鉱山労働者、Ocean Mineralsは、REEは「ランタニドとイットリウムおよびスカンジウムとして知られる15種類の元素からなる17種類の化学的に類似した金属」であり、「独自の磁気、化学および発光特性」により価値があり、そのため、2017年に同社はクック諸島EEZの24,000平方キロメートルに対する独占権を確保した。南太平洋の国々は2009年以来海底採鉱法を有しており、OMLは2013年以降に取得した探査許可証および許可を最大限に活用するためにその海底採鉱当局と協力する。

Cooke Islesのターゲットは、潜在的な希土類元素の供給源として特定されたノジュールの下の海底堆積物と、アルミニウム強化剤であるスカンジウムです。資源の調査は、2億トンの多金属結節のように見えることを発見しました。また、「世界一知られている最大の主要コバルト資源」とも言われています。
AUVビジュアル：Swire Seabedのユーザーインターフェース。写真：Swire Seabed 実績のあるテクニック
同社は、メリーランド州の（Aberdeen Proving Ground）とヒューストンのDeep Reach Technologyとの間の2016年複数年にわたる研究開発協定により、180 MM t以上のREEおよびScを特定したと述べています。当然のことながら、そして最近のREEの発見を踏まえて、ノルウェーはクックアイルズの有資格海底採掘会社へのライセンス発行の例に従うことを発表しました。

Ocean Mineralsの適格な沖合プロセスでは、海底の結節収穫機につながるパイプを下げることが必要です。小塊を集め、ふるいにかけ、分離し、そして濃縮して海水スラリーとして生産管に持ち上げる。リフトパイプに隣接する別のパイプは海水を海に戻します。そのため、深海採掘では、沖合の石油と天然ガスの技術と経験（ライザー、アンビリカル、アンケート、「ドローン」）と浚渫の経験を組み合わせています。近海のダイヤモンドと金の採掘および陸上の鉱業。

Kongsberg MaritimeのMarine Roboticsセールスディレクター、Richard Millsは、次のように述べています。 Kongsbergの積載量が多く魚雷型のAUVが開発前後の探査車として価値があることは明らかですが、同社の非常に不幸なEelume ROVにとっては、「掘削機に関連した」海底採掘の役割もあります。

一方、Swire Seabedとその関連会社であるOcean Infinityは、1ダース以上のHUGIN AUVを運航していると理解されており、ノルウェー石油総局の鉱物クルーズを走りました。調査作業を行うHUGINSは、海底採掘の準備段階で常に沖合をリードする可能性があります。「私たちは、顧客が車で何をしているのかを常に意識しているわけではありません」とMillsは言います。

採掘が始まると、それはEVAやTURTLEのようなROVとHROVになります。多目的なTURTLEロボット着陸装置は特別な打ち上げ装置を必要とせず、自律的に移動し、高価な船舶サポートなしでメンテナンスのために浮上することができます。