הבנה עמוקה של ים: הצורך בפיצוץ

רצפת האוקיינוס מחזיקה בפקדות עצומות של מינרלים קריטיים לטכנולוגיה המודרנית - מן הליתיום וקורטיט בסוללות רכב חשמליות לאלמנטים נדירים באדמה שנמצאו בסמארטפונים ובטורבינות רוח. יעדי כריית ים עמוקים משאבים אלה, אשר לעתים קרובות מפוזרים על פני מישורים פנימיים, שדות אווררמליים, או מרוכזים בקרמים על פני קרקעית הים.

שיטות מכניות, כולל חותכים רובוטיים וקשקשים, היו הגישה המסורתית לאיסוף נוודים פולימטאליים או חיתוך לתוך קרקעיים מסיביים סולפטים, עם זאת, כלים אלה להתמודד עם מגבלות חמורות על פני יותר מ-4,000 מטרים, שבו לחץ מים יכול למחוץ דיור פלדה והיכן יריבות סלע כי של granite. Explosives מציעים אלטרנטיבה חזקה: על ידי המרת אנרגיה כימית במהירות לתוך עבודה מכנית, הם יכולים להפעיל שניות או ימים מתוחכמות מרחוק.

Explosives גם לספק גישה למשאבים נעולים בתוך קרום ביסטלטי או שכבות משקעים מלטף כי חתכים מכניים לא יכולים לחדור ביעילות. לדוגמה, קרומים עשירים בקובאט שצורה על מדרונות ימיים יכול להיות עד 25 ס"מ עבה ויש להם כוח דחוס של 80 עד 100 מגה פיקסל.

מדע הצוללת Blasting

ניקוי חומרי נפץ מתחת למים כרוך בפיסיקה שונה בהרבה מפיצוץ על הקרקע.מים כמעט בלתי ניתן לדיכוי, כך גלי ההלם מפיצוץ תת-ימי עם מהירות גבוהה ויעילות.תכונה זו יכולה להיות תועלת או סיכון, בהתאם לאופן שבו האנרגיה מכוונת.

גורם קריטי נוסף הוא בועה הגז שמרחיבת לאחר הדה-האדמה, הגז המתפשט מתפוגג לתוך האווירה; מתחת למים, הבועה מתוסכלת כמה פעמים לפני ההתנגשות, כל oscillation מייצרת דופק לחץ משני. הדופקים אלה יכולים לגרום נזק לחיים ימיים, מבנים, או קרקעית הים שמסביב.

יש לנסח את חומרי נפץ עצמם כדי לעמוד בלחץ הידרוסטטי גבוה להישאר יציב במי הים. Emulsion חומרי נפץ - תערובת של אנמטרת אמוניום, שמן דלק, ורגישים - הם הבחירה הנפוצה ביותר כי הם עמידים למים, וניתן לשאוב לתוך מקום באמצעות משחתות.

ההבדל בין טרה סטריסטראלי בליקסטינג

  • (FLT:0) השפעות עומק מים: 1FLT (בעומק), לחץ מחלחל בועה הגז, צמצום הרדיוס שלו ואת הדופקים המשניים שלה.זה יכול למעשה להוריד את גלי הלם השדה הרחוק בהשוואה לפיצוץ סמוך לקרקע.
  • (ב) ⁇ :0) לסלע: מתחת למים (FLT:1hil), זוגות האנרגיה הנפץ לתוך קרקעית הים דרך עמודת המים.שכבת הסימנט בקרקעית הים סופגת אנרגיה מסוימת, אך קשה להעביר זעזועים ביעילות.
  • (ב) לא נופף סלע:0 (לא זבובים) 1 (לא כמו פיצוץ קרקע), עמודת המים מכילה את רוב השברים.
  • פרוטוקולים בטוחים: 1.FLT:1 פיצוץ תת-קרקעי דורש מערכות ירי המופעלות מרחוק, ניטור אקוסטי ואזורי הדרה לכלים וצוללות.

היתרונות של מיצוי Explosive

כאשר הם מסודרים כראוי, חומרי נפץ יכולים לפורץ כלים מכניים על פני מדדים מרובים שחשובים לכלכלה כריית ים עמוקה.

יעילות

פיצוץ אחד יכול לשבור מאות מ"ק של רוק.בניסויים שבוצעו על ידי FLT:0 קרקעי Seabed AuthorityFLT 1 (ISA) תוכניות מחקר, מטען 50-kilogram יחיד מוטבע בים פקד מסיבי sulfide היה מסוגל לשחרר מספיק חומר כדי למלא ראש כרייה שלם במשחתיכה אחת, לעומת זאת, כלי חיתוך חייב לחצות את כל השטח של שטח של תחזוקת הים, אשר מאפשר כיסוי ישיר של כלי שיט חיוני, אשר מאפשר חיסכון קריטי, אשר מאפשר חיסכון מיידי של כלי שיט חיוני יותר, אשר פועל באופן ישיר, אשר פועל.

עלויות-אווירה

(התוצאות זולות ליחידת אנרגיה. A קילוגרם של עלויות נפץ אופייניות עולה בערך 2 $- $ 4, ואילו צריכת החשמל עבור חיתוך חשמלי פועל בעומק יכול לעלות על 50 $ למ"ק כאשר גורם תמיכה ROV. Blasting מפחית את הצורך במערכות מכניות כבדות, אשר יקר לבנות ולשמור על סביבת מלח.

גישה לפקדים עמוקים

חתכים מכניים יש מגבלות עומק מעשיות: המערכות ההידראוליות שמחזקות אותם תחת לחץ קיצוני, ומניפולציה מרחוק הופכת לגלויה. Explosives הן פסיביות – הן דורשות רק מערכת אספקה שיכולה לעמוד בעומק.

הקטנת שיבושי ים בקונטקסטים מסוימים

באופן בולט, דפוס פיצוץ מעוצב היטב יכול לגרום ל-FLT:0 ללא ספקFillo 1:0 שיבוש פיזי מאשר ראש חיתוך מכני כי מזרז פרוות רחבות. Explosives ניתן להציב בצילומים דיסקרטיים, משאיר את המשקעים הסובבים ללא פגע.

אתגרים סביבתיים ומייגציה

המחסום המשמעותי ביותר לאמץ חומרי נפץ בכריית הים העמוקה הוא הפוטנציאל לפגיעה אקולוגית.הים הוא סביבה תלת-ממדית מחוברת; ההשפעות של פיצוץ מתפתלות דרך עמודת המים ומעבר לקרקעית הים.

גלי הלם ואפקט רעש

פיצוצים תת-ימיים מייצרים גל לחץ שיכול להרוג או לפגוע בבעלי חיים ימיים בתוך רדיוס משמעותי.דגים עם שלפוחית שלפוחית השתן פגיעים במיוחד: שינוי הלחץ המהיר יכול לקרוע את האיברים הפנימיים שלהם.יונקים ימיים שמבוססים על פינוי יכולים לסבול אובדן שמיעה זמני או קבוע.מחקרים על סקרי אקדח אוויר סיסמיים - המייצרים דופקים צליל לא-מחדש - מראים כי הפרעות התנהגותיות מתרחשות קילומטרים ממקור.

  • (FLT:0) וילונות ברוצ'י:FLT:1 טבעת של בועות אוויר שפורסמו סביב אתר הפיצוץ מעצימה את גלי ההלם על ידי השתקפות וקליטת אנרגיה אקוסטית.
  • (ב) ,0) ירי חיוני: FLT:1 (הפיצוץ נדחה) מקטין את סך האנרגיה המיידית, מוריד את הלחץ העליון בכל רגע נתון.
  • אזורי הפרדה:0 (Exclusion Zone: FLT:1 Soeur Monitor מזהה יונקים ימיים המתקרבים לאזור הפיצוץ; יורה מתעכב עד שהם יוצאים, לאחר פרוטוקולים דומים לאלה המשמשים לסילוק נפץ ימי.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

[הדגשה] מעוררת משקעים של ים, ויוצרת זרמים שיכולים לנוע קילומטרים עם הזרם התחתון.החלקיקים המושעה מסנן אורגניזמים המזינים את האורגניזמים ולהפחית את חדירה האור אם הם מגיעים לאזור הphotic.הרכב של עניינים הצנרת: חלקיקים חממרים עדין נשארים מושעה במשך ימים, בעוד חול קוהרסר מתיישב במהירות.

המונחים: different toxicity

(א) חומרי נפץ ארעיים של מתכות כבדות, תרכובות אמוניום ו nitrates.בסביבה ערמונית, כימיקלים אלה יכולים להגיע לריכוזים רעילים לחיים benthic.לפתח את החיים:0eco-friendly formulasFLT:1 הוא עדיפות, לדוגמה, לתערובת מתכת מבוססת תחמוצת וחדשנית (למשל, תותחנים) לא מייצרים רק חומרים חנקניים כגון: חנקן-F2, אלא גם חומרים ממתכתיים (מומנים) עם חומרים ממתכת).

בסביבה הקרובה של Esystem Recovery

מכיוון שמערכות אקולוגיות עמוקות של הים צומחות לאט – ספוג יחיד עשוי להיות מיושן מאות שנים – התאוששות מאירוע אחד יכול לקחת עשורים או יותר. השב"כ דורש הערכות של השפעה סביבתית הכוללות סקרים בסיסיים, ניטור של תוכניות שיקום ושיקום.עם זאת, הנתונים הבסיסיים של תחומים רבים של חוזים עדיין דלים.

נוף REALORTORTORTOR

עדיין לא החלה כרייה מסחרית עמוקה בים, אך חוזים חקר מכסים 1.3 מיליון קילומטרים רבועים של קרקעית הים מתחת ל- ISA. .ISA:0Mining CodeFLT:1 - עדיין מסולפים - ישלטו בשימוש במטענים.ד"ר תקנות מחייבות מפעילי להפגין כי הפיצוץ הוא השיטה היחידה שניתן לחולל את המשקל הנמוך ביותר האפשרי, ולהטמיע את אמצעי ניטור הטוב ביותר (כולל מחסומים).

החקיקה הלאומית משתנה.נורווגיה מפתחת חוק כרייה קרקעית הים, אשר מתייחס במפורש לחומרי נפץ, עם דרישה לביקורת עצמאית של שיטות פיצוץ. איי קוק, המחזיקה שדות נודלים עצומים, קרא למניפסט על כרייה עד שיוכיחו אמצעי הגנה סביבתיים.בתגובה, כמה קבלנים כרייה להתחייב מרצון לא להשתמש בחומרי נפץ בשלב הראשון של בדיקות, במקום להתמקד באוסף מכני.

הלחץ הבינלאומי עולה גם.הפסגה העולמית להגנת האוקיינוס העולמי של האו"ם (FLT:0) הדגישה את הצורך בגישה זהירה לכל טכניקת ניצול חדשה.קבוצות סביבתיות טוען כי כריית הים עמוקה לא צריכה להימשך עד להשפעות המלאות של חומרי נפץ מובנת בטווח הארוך.

חידושים טכנולוגיים שמציינים את העתיד

התקדמות בשליטה דיגיטלית, רגישה, ומדע החומרים הופכת שימוש בחומר נפץ מכלי בוטה לשיטת נתונים מדויקת וממוקדת.

מערכות הגנה

מטומני מיקרו-שניות-קולנטים מאפשרים למהנדסים לעצב את תבנית הפירוק.במקום פיצוץ גדול אחד, סדרה של מטענים מעוצבים קטנים יכולה לקצץ קוטור עיצוב סביב צמיד מינרלים, מה שהופך את הסלע שמסביב שלם. חיישנים אקוסטיים בזמן אמת מודדים את יעילותו של כל זריקה להאכיל בחזרה לתוך הרצף.

3D Seabed Mapping and Placement

לפני כל זריקה, אזור היעד ממפה באמצעות רבבאם בונאר ופרופיל תת- ⁇ . ערכות נתונים אלה משולבים במודל 3D של מסה הסלע.מטענים Explosive ממוקמים במעמקים ספציפיים ונטיות המבוססים על התחזיות של המודל של איך הפיצוץ יפיץ.זה מקטין את המסה הכוללת הנדרשת ולהפחית פסולת אוטונומית (AUV) יכול לשאת את המטען על פני השטח, כדי להפחית את הסבך של חגורת הבטיחות של קרקעית הירכיים.

מעקב סביבתי בזמן אמת

מערך הידרופונים, חיישני לחץ ומדגמי מים שפורשים סביב אתר הפיצוץ מספק נתונים מיידיים על ההשפעה בפועל.אם גלי ההלם עולה על סף מראש, או אם ריכוז המשקעים עולה מעל גבול בטוח, ניתן לעצור או דפוס הפיצוץ מותאם.

מקורות אנרגיה ירוקה ומקורות אנרגיה חדשים

מעבר לשינויים בנוסחאות, גישות חלופיות לשברון מתעוררות טכנולוגיות הדופק החשמליות – שולחות הדופקים בעלי מתח גבוה במים ליצירת ערוץ פלזמה ששבר את הסלע – נבחנת כחלופה לא-מחדשת.עם זאת, היא דורשת גנרטורים ענקיים של כוחות על פני השטח וכיום מוגבלת לכמויות קטנות.כיוון אחר משתמש באבקות מתכת תגובתיות שמשתות מתחת למים לייצר גז ללא הלם; מערכות גזיות אלה מייצרות פוטנציאליות רק גורמות לרעש סביבתי.

הדרך Ahead: Balancing Profit and Planet

שימוש מופרז בכריית הים העמוקה יושב בצומת דרכים. בצד אחד, השיטה מציעה דרך לפתוח משאבי מינרלים חיוניים למעבר אנרגיה ירוקה - סוללות, מגנטים ואלקטרוניקה להסתמך על חומרים מרוכזים באוקיינוס העמוק. בצד השני, הסיכונים האקולוגיים גבוהים, והסובלנות הציבורית לנזק בלתי הפיך לבתי גידול פתע היא נמוכה.

הדרך המבטיחה ביותר קדימה כרוכה בבדיקות קפדניות בתנאים של עולם אמת.חוזה הניצול הראשון של השב"כ, שצפוי להימסר בשנים הקרובות, כמעט בוודאות יכלול גישה מגובשת: איסוף ראשוני, ואחריו ניסויים בקנה מידה קטן על פעמוני פיצוצים על מחסומים לא מעורבים, ורק אז אישור לפעילות נפץ מלאה.

תעשייה, רגולטורים ומדענים חייבים לעבוד יחד כדי לפתח סטנדרטים שהם מעשיים ומגינים.זה אומר להשקיע בחומרי נפץ ידידותיים לסביבה, לשפר את יכולתנו לחזות ולצמצם את ההשפעות האקוסטיות, וליצור מערכות ניטור שיכולות לזהות נזק לפני שהוא הופך בלתי הפיך.אם חתיכות אלה, התאמות יכול להפוך כלי אחראי בתיבת כלי כריית הים העמוק - לא פתרון חזק, אלא פתרון כוח טכנאי בדיוק עם מערכת אקולוגית שברירית.

כיום התעשייה מתקדמת בזהירות.עתיד השימוש בחומרי ים עמוקים יתעצב לא רק על ידי מה הטכנולוגיה יכולה לעשות, אלא על ידי מה שהחברה מוכנה לקבל.עם האיזון הנכון של חדשנות ושמירה, חומרי נפץ יכולים לעזור לענות על הצרכים המינרליים של העולם מבלי להקריב את בריאות האוקיינוסים שלנו.