2020年は海底鉱業の年ですか？

Solwara 1プロジェクトの海底採掘ツール。礼儀ノーチラス鉱物。

オフショア石油およびガス産業や海洋産業を長年にわたって経験している人なら誰でも、海底またはその直下にあるさまざまな鉱物を採掘する計画を聞いています。実際、1972年にハワードヒューズがグローブマーエクスプローラーを建設したとき、ソビエトの潜水艦を回収するという真の使命のカバーストーリーは、リグを使用して深海底からマンガン団塊を採掘することでした。このカバーストーリーは非常に効果的であったため、オフショア企業や一般大衆の間で海洋採掘に大きな関心を抱かせたという意図しない結果をもたらしました。

それ以来、この分野で多くの研究と調査が行われています。ただし、南部アフリカ沖の浅海ダイヤモンド採掘を除き、商業的な深海採掘はまだ開始されていません。現在、2020年は実際に商業的な深海海洋採掘が本格的に開始される年であると思われます。

海洋鉱物の種類。
商業的に重要な深海海洋鉱物には3つのタイプがあります。多金属団塊、海底塊状硫化物および多金属クラスト。
多金属団塊は、海底で発見された最初の鉱物です。これらの結節は、マンガン含有量が高いため、商業的に興味深いものです。クラリオンクリッパーゾーンとして知られる北太平洋の海底のある地域では、国際海底機関（ISA）はこれらの団塊が200億トン以上あると推定しています。一般に、これらの結節は、3000メートルを超える深さの海洋堆積物の上にあります。

海底塊状硫化物（SMS）は海底火山によって形成され、一般にマンガン団塊よりも浅い水の中にあります。銅、亜鉛、金、銀の堆積物は、これらの分野で商業的に興味深いものです。これらの可能性のあるフィールドのほとんどではないにしても、多くは太平洋のリングオブファイアにあり、沿岸国の排他的経済水域（EEZ）または大陸棚の外側にあります。

最後に、沿岸州のEEZ内の比較的浅い水にも多金属クラストが見られます。これらのクラストは、厚さ25cmまでの海底で硬い舗装を形成します。商業的に関心のある鉱物は、コバルト、チタン、白金、およびいくつかの希土類鉱物（REM）です。
これらのタイプの鉱床はそれぞれ、効果的で環境的に健全な採掘のための独自の課題を提示しています。原則として、1つのタイプのマイニング用に設計された機器は、そのタイプにのみ適しています。
Solwara1マイニングサポート船、場所-福建省提供：FUJIAN MAWEI SHIPBULDING Challenges
法的
技術的な課題は、あらゆる種類の深海採掘にとって困難なものですが、採掘事業に提示される法的および環境的な課題は、潜在的にさらに深刻です。一般にEEZに含まれる商業海底活動はすべて200nmi（海底鉱物権の目的で、大陸棚まで350nmiに及ぶ）は、個々の沿岸国の規制によって管理されています。
初期に重要な沖合の鉱物発見があった太平洋島Island国の一部は、採掘を管理するための独自の法律を制定しています。これらの沿岸の州の境界外にある商業的関心のある多くの分野に対して。国際海底機関（ISA）を設立した国連海洋法条約は、1994年に発効しました。その後、ISAは、深海採掘の規制と海洋環境の保護という主要な目標を推進するために利害関係者と会談しました。採掘作業の有害な影響から。その後、ISAはあらゆる種類の海底鉱物の探査および探査規制を公布しました。 2016年から、ISAは鉱物資源の開発に関する規則の起草を開始しました。これは、商業鉱山の操業を開始する前に実施する必要があります。 2020年に規制が公布される可能性が十分にあります。規制のドラフトバージョンへのリンクは、https：//ran-s3.s3.amazonaws.com/isa.org.jm/s3fs-にあります。 public / files / documents / isba24_ltcwp1rev1-en_0.pdf

テクニカル
調査段階から商業的利用段階に移行する場合、4つの主な課題に直面します。
1.適切な採掘支援船または設備の設計と構築。
2.適切な海底採掘ツールの設計と構築–つまり、機械は実際に海底で鉱物抽出を実行します。
3.鉱物スラリーを表面に輸送するためのライザーおよびリフトシステムの設計と構築。
4.水面に出たら、脱水と荷役。
ただし、すべての最も困難な技術的課題は、これらすべての新しいテクノロジーを、採掘現場のライフ全体で確実、効果的かつシームレスに動作する統合システムに組み込むことです。
これらの各システムの設計では、技術設計仕様を満たすことができることに加えて、生物多様性、プルーム密度と範囲、および沈降速度、規則に関して確立された環境規則も満たす必要があることを常に覚えておく必要があります国際エリアのISA、またはEEZ内の沿岸国のいずれか。

採掘支援船
海底採掘計画で最初に必要なのは、適切な浮体式設置です。安定性、構造的完全性、ステーションの維持、および安全性に関する最も基本的な海事設計の考慮事項に加えて、海底採掘のサポートに関する特別な設計上の考慮事項を考慮する必要があります。これらには、海底採掘ツールの取り扱い、ライザーおよびリフトシステムの取り扱い、貨物の脱水および取り扱いシステムが含まれます。石油およびガスの設置と同様に、天候またはその他の状況による放棄および回収作業は、船舶またはリグに適切に計画および設計する必要があります。

多くの人にとって、福建Ma偉造船所で建造され打ち上げられたソルワラ1生産支援船は、すべての重要な要素を含む例です。

海底採掘ツール
直接収集して生産船に持ち上げることができる結節状の鉱物を除き、海底採掘された材料を生産船に効果的に持ち上げることができるサイズに準備するには、多くの異なる種類の海底採掘ツールが必要になります。 SMS鉱山の場合、マイニングツールのプロトタイプが構築され、ある程度の成功を収めています。他の海底採掘ツールのプロトタイプは正常にテストされています。ほとんどの設計には、ターゲット材料に応じてカッターまたは吸引ヘッドのいずれかを備えた何らかのタイプのクローラーが含まれます。

ライザーとリフトシステム。
1000メートル以上の深さから1日あたり何トンもの濃いスラリーを移動することの難しさを過小評価することはできません。深さが2000メートルを超えないSMSプロジェクトでは、主に垂直トップテンション設計のスチールライザーが考慮されます。 3000メートル以上の深さのノジュールを採掘する場合、鋼製ライザーの重量は大きな問題であるため、代替材料が検討されています。遠心ポンプを含むポンプシステムも、これらの持ち上げ距離に対して非常に問題があります。容積式設計の海中ポンプは、ソルワラ1プロジェクトのためにGE Subsea Systemsによって構築されました。エアリフトシステムのテストループと小規模のエアリフトシステムは、これまでに構築およびテストされていますが、テスト用に深海にスケーリングされていません。他の人々は、連続コンベアシステムや磁気誘導システムなど、ポンプやエアリフトを必要としない真に革新的な設計を提案しています。

脱水および貨物処理。

海底採掘ツールや海底ポンプの設計ほど目を引くものではありませんが、スラリーが採掘支援容器または表面のリグに到達したら、水を除去して、そこからほぼ同じ深さに戻す必要があることを考慮する必要があります抽出されました。その間、残りの鉱石は乾燥させ、上陸させるまで保管しなければなりません。環境的に持続可能な脱水および荷役システムの設計方法について多くの考えがなされており、ほとんどの設計では、沈降、サイクロン分離、および加熱乾燥のいくつかの組み合わせが考慮されています。微生物の含有量と温度差のために生成された水は、表面で排出することはできません。したがって、近くの海底へのポンプと下降管のシステムも設計する必要があります。成功するためには、単一の鉱業支援フローターからの生産量は、1日あたり少なくとも1000〜6000トンの乾燥鉱石の生産を必要とします。そのため、採鉱船が停泊している間に、経済的には、シャトル型の貨物取扱船への輸送を船で輸送する必要があると思われるでしょう。この分野では、dr業界が同様の技術的解決策のガイドを提供する場合があります。

利害関係者

本格的な海底採掘において、各利害関係者が果たす役割を特定することが重要です。

何よりもまず所有者、またはISA用語では請負業者です。これは、事業の設計と運用の実施に最も直接的に責任を負う組織です。多くの場合、商業組織はリスク回避的すぎる、または資金不足であると見なされているため、この役割は国内組織が想定されています。中国の場合、国営企業（SOE）があり、資金も豊富で、いくつかの異なる鉱業プロジェクトに深く関わっています。世界中には、採掘計画の準備のさまざまな段階にある他の多くの州および商業関係者がいます。

規制当局–規制当局は、国際海域の国際海底機関、EEZの沿岸州当局、および鉱業支援船の旗国当局です。これらはすべて、特定の安全および環境保護規制を実施します。
国際分類学会–海上での生命の安全（SOLAS）および船舶からの汚染防止（MARPOL）に関する確立された条約と同様に、国際分類学会は、これらの条約の署名国および沿岸国当局によりコンプライアンスを監視する能力があると認められています慣例に従って。これらの社会は、所有者と規制当局との間の第三者としてのコンプライアンスを検証する立場にあります。さらに、海底採掘システムの建設後の適切な設計、建設、設置、および調査は、オペレーターの健康と安全を確保し、海洋環境を保護するために不可欠です。この目的のために、ABSには、所有者と規制当局だけでなく、金融機関や保険引受会社も、プロジェクトの運用ライフサイクル中にABS規則やその他の規則に従って基準が満たされ維持されているかどうかを評価するのを支援する規則とガイドがあります。

一般市民
海洋は人類の共通の遺産に指定されているため、地球の全人口が海底採掘事業の利害関係者であると考えなければなりません。したがって、他のすべての利害関係者、所有者、規制当局、および船級協会は、海底採掘が安全基準を満たし、環境的に持続可能な方法で実施されることを保証する義務があります。

深海底からの鉱物資源の持続可能な採掘の目標は、常に手が届かないように思われてきました。現在、さまざまな理由、適切な規制環境の確立、材料とエンジニアリングの進歩、および金属の世界的な需要の増加により、2020年は世界初の本格的な海底採掘の年として記憶される可能性が高くなりますベンチャーが始まります。現在、この新しい業界の利害関係者は、経済的に実行できるだけでなく、環境保護規制を満たしているか、それを上回る、よく考えられ実行された計画を調整および実施する必要があります。主要なオフショア分類協会として、ABSは重要な役割を果たす準備ができており、安全と環境保護が最前線にあることを保証します。すべての利害関係者によって責任を持って実行された場合、この新しい産業に明るい未来がない理由はありません。