2020年将成为海底采矿年吗？
任何在海上石油和天然气或海洋工业领域工作了很长时间的人都听说过计划开采位于海底或海底以下的各种矿物的计划。实际上，当霍华德·休斯（Howard Hughes）在1972年建造Glomar Explorer时，其真正任务的封面故事-回收一艘苏联潜艇-是该钻机将用于从深海底开采锰结核。这个封面故事是如此有效，以至于引起了离岸公司和公众对海洋开采的极大兴趣的意外后果。
从那以后的几年中，在这一领域进行了大量的研究和探索。但是，除了南部非洲沿岸的浅水钻石开采外，尚未开始商业性的深海开采作业。现在看来，2020年实际上可能是认真开展商业深海海洋开采的一年。
海洋矿物的类型。
有三种类型的具有商业价值的深海海洋矿物：多金属结核，海底块状硫化物和多金属外壳。
多金属结核是最早发现的海底矿物。这些结核因其高锰含量而具有商业价值。国际海底管理局（ISA）估计，在北太平洋海底一个叫克拉里奥快船区的地区，这些结核的数量超过200亿吨。通常，这些结核位于海洋沉积物之上，深度超过3000米。
海底块状硫化物（SMS）是由海底火山形成的，通常比锰结核在浅水中。铜，锌，金和银的沉积物在这些领域具有商业意义。这些潜在领域中的许多（如果不是大多数的话）都位于太平洋火环上，位于沿海国家的专属经济区（EEZ）或大陆架外围。
最后，在沿海国家专属经济区内相对较浅的水中也发现了多金属地壳。这些硬皮在海底形成厚达25厘米的坚硬路面。商业上感兴趣的矿物是钴，钛，铂和一些稀土矿物（REM）。
这些类型的矿床中的每一种都对有效和无害环境的采矿提出了自己的独特挑战。通常，为一种类型的采矿而设计的设备仅适用于该类型。
Solwara1采矿支持船，位置-中国福建省。福建马威船运有限公司的 挑战
法律
尽管对于任何类型的深海采矿来说，技术挑战都是艰巨的，但任何采矿作业所面临的法律和环境挑战甚至可能更大。属于专属经济区范围内的任何商业海底活动通常在200nmi之内（出于海底矿产权的目的，延伸至大陆架350nmi之内）均受各个沿海州的法规管辖。
太平洋岛国中一些早在海上发现大量矿产的国家已经颁布了自己的立法来管理采矿。对于超出沿海国家边界的许多商业利益领域；成立国际海底管理局（ISA）的《联合国海洋法公约》于1994年生效。此后，ISA与利益相关者会面，以进一步实现其规范深海采矿和保护海洋环境的主要目标。不受采矿作业的任何有害影响。在随后的几年中，ISA颁布了所有类型海底矿物的勘探和勘探法规。从2016年开始，ISA开始起草《矿产资源开发条例》，该条例必须在任何商业采矿活动开始之前就已经制定。现在很有可能在2020年颁布该法规。可以在以下网址找到该法规草案的链接：https://ran-s3.s3.amazonaws.com/isa.org.jm/s3fs-公共/文件/文档/isba24_ltcwp1rev1-zh_0.pdf
技术
从探矿阶段过渡到商业开发阶段时，将面临四个主要挑战：
1.设计和建造合适的采矿支援船或装置。
2.设计和建造适当的海底采矿工具-也就是说，机器实际上是在海底进行矿物提取。
3.设计和建造用于将矿物浆液运输到地面的立管和提升系统。
4.到达地面后，进行脱水和货物装卸。
然而，最艰巨的技术挑战是将所有这些新技术整合到一个集成系统中，该系统将在整个采矿现场使用寿命中可靠，有效且无缝地运行。
这些系统中的每一个的设计都必须始终牢记，除了能够满足技术设计规范之外，它们还必须满足有关生物多样性，羽流密度和范围以及沉降速率的环境规则。国际区域的ISA或EEZ内的沿海国。
采矿支援船
在任何海底采矿计划中，首先需要的是合适的浮动装置。除了对稳定性，结构完整性，车站维护和安全性进行最基本的海事设计考虑之外，还必须考虑支持海底采矿的特殊设计考虑。其中包括海底采矿工具的搬运，立管和提升系统的搬运，货物脱水和搬运系统。与石油和天然气装置一样，由于天气或其他情况而导致的废弃和恢复作业必须妥善规划并设计在船或钻机中。
对于许多人来说，在福建马尾船厂建造并下水的Solwara 1生产支援船就是一个例子，其中包含了所有关键要素。
海底采矿工具
除了可以直接收集并提升到生产船中的球状矿物外，还需要许多不同种类的海底采矿工具来将海底采矿材料制备为可以有效提升到生产船中的尺寸。对于SMS矿山，已经开发了采矿工具原型，并在一定程度上成功演示了该工具。其他海底采矿工具原型已成功测试。大多数设计都涉及某种类型的履带，取决于目标材料，该履带具有切割器或吸头。
提升器和提升系统。
不能低估每天从1000米或更深的深度移动大量吨浆的难度。对于深度不超过2000米的SMS项目，主要考虑采用垂直顶部拉力设计的钢立管。对于深度大于3000米的结核瘤，钢制立管的重量是一个巨大的问题，因此正在考虑使用替代材料。对于这些提升距离，涉及离心泵的泵系统也存在很大问题。 GE Subsea Systems为Solwara 1项目建造了容积式设计海底泵。到目前为止，已经构建并测试了空气提升系统测试回路和小型空气提升系统，但尚未扩展到深水进行测试。其他人提出了不涉及泵或气举的真正创新的设计，例如连续输送机系统甚至磁感应系统。
脱水和货物装卸。
尽管不如海底采矿工具或海底泵设计引人注目，但必须考虑的是，一旦泥浆到达地面的采矿支持船或钻机，就必须将水清除并返回到大致相同的深度它被提取了。同时，剩余的矿石必须进行干燥和储存，直到可以上岸。如何设计对环境可持续的脱水和货物装卸系统，已经进行了很多思考，大多数设计都在考虑沉降，旋风分离和加热干燥的某种组合。由于微生物含量和温差，产生的水无法在地表排放。因此，还必须设计到近海底的泵和降液管系统。为了获得成功，单个采矿支持浮选机的生产量将需要每天至少生产1000-6000吨干矿石。因此经济学似乎决定了在采矿船仍在站的情况下，有必要将一艘船运送到一艘穿梭式货物处理船。在这一领域，疏ging行业可能会提供类似技术解决方案的指南。
利益相关者
确定每个利益相关者在大规模海底采矿中所扮演的角色非常重要。
首先是所有者，或者在ISA术语中是承包商。该组织最直接负责任何企业的设计和运营。在许多情况下，国家组织被期望担任这一角色，因为商业实体被认为是过于厌恶风险或资金不足。以中国为例，有国有企业（SOE）资金雄厚，并且深入参与了多个不同的采矿项目。在世界范围内，还有许多其他州和商业参与者正在其采矿计划的各个准备阶段。
监管者–监管者是国际区域的国际海底管理局，专属经济区的沿海州当局以及采矿支援船的船旗国当局。所有这些都将执行特定的安全和环境保护法规。
国际船级社–与既定的海上人命安全（SOLAS）和防止船舶污染公约（MARPOL）一样，国际船级社也被这些公约的签署国和沿海州当局认可为可以监督合规情况与约定。这些协会已经建立了自己的位置，可以很好地验证业主和监管者之间作为第三方的合规性。此外，海底采矿系统建造后的正确设计，建造，安装和勘测对于确保操作员的健康和安全以及保护海洋环境至关重要。为此，ABS拥有《规则和指南》，不仅可以帮助所有者和监管者，还可以帮助金融机构和保险承销商评估在项目运营生命周期中是否符合和维持符合ABS规则和其他公约的标准。
广大市民
由于海洋被指定为人类的共同遗产，因此必须考虑到，整个海底人口都是任何海底采矿活动的利益相关者。因此，所有其他利益相关者，船东，监管者和船级社都有责任确保以符合安全标准的方式和以环境可持续的方式进行海底采矿。
从深海底可持续开采矿产资源的目标似乎总是遥不可及。现在，由于各种原因，建立适当的监管环境，材料和工程技术的进步以及全球对金属的需求不断增长，很有可能将2020年作为世界上第一个大规模海底采矿的年份。冒险开始。现在，由这个新行业的利益相关者来协调和实施经过深思熟虑且执行良好的计划，这些计划不仅在经济上可行，而且达到或超过环境保护法规。作为领先的海上船级社，ABS随时准备发挥重要作用，确保安全和环境保护处于最前沿。如果所有利益相关者负责任地执行，那么这个新行业将没有光明的前途。
