Subsea खनन: UUVs के लिए अगली बड़ी बात

खनन एनबलर: INESC TEC का टर्टल लैंडर (एक उपकरण खाड़ी में और रखरखाव के लिए बढ़ रहा है)। फोटो: INESC TEC

खनन एनबलर: INESC TEC का टर्टल लैंडर (एक उपकरण खाड़ी में और रखरखाव के लिए बढ़ रहा है)। फोटो: INESC TEC

सुपर सर्वेयर: एक कोंग्सबर्ग समुद्री HUGIN समुद्र के लिए, स्वायत्तता से अपना रास्ता बनाता है। फोटो: कोंग्सबर्ग मैरीटाइम

इस दुनिया से बाहर: एक UX-1 HROV। फोटो: यूरोपीय संघ UNEXMIN परियोजना

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यूरोप में, निश्चित संकेत हैं कि पानी के नीचे खनन स्वायत्त पानी के नीचे के वाहनों (एयूवी) के लिए अगला बड़ा बाजार है, दूरस्थ रूप से संचालित वाहन (आरओवी) और नए "ड्रोन" हैं जिन्हें HROV, DART या TURTLE कहा जाता है। संकेतकों में खनन कंपनियों, सरकारों, अमीर उप-खिलाड़ियों और डच ड्रेजिंग समुदाय की भागीदारी है। हंगरी से हवाई के लिए नए वाहन विकसित किए जा रहे हैं, हालांकि पुर्तगाल, ऐसा लगता है, नए-पोत के व्यावसायीकरण में सबसे आगे है।

सोने और हीरे के समीप से निकलने के अलावा, पानी के नीचे खनन दो गतिविधियों के बारे में है: लगभग 3,000 बाढ़ और छोड़े गए यूरोपीय खानों में बचे हुए खनिज भंडार का दोहन, और अधिक लगातार, विशेष आर्थिक क्षेत्रों में खनिजों के लिए खनन, या समुद्री देशों के ईईजेड, जहां दुर्लभ पृथ्वी तत्व, या REE, झूठ बोलने के लिए जाने जाते हैं। दोनों उद्यमों के आसपास एक शांत हताशा है, क्योंकि REEs iPhone स्क्रीन, सैन्य-ग्रेड एल्यूमीनियम, हाइब्रिड कारों, टीवी और नवीनतम बैटरी के सामान हैं।

ड्रोन दर्ज करें। यूरोपीय संघ अपने mechatronic (बहु-विषयक, रोबोटिक) अनुसंधान समुदायों - अपने विश्वविद्यालय इंजीनियरिंग संकायों और अनुप्रयुक्त-विज्ञान वैज्ञानिकों - और इसके भूवैज्ञानिकों को एक आपूर्ति श्रृंखला बनाने के लिए प्रेरित कर रहा है जो पानी के नीचे खदान कर सकते हैं। यूरोपीय संघ द्वारा वित्त पोषित परियोजनाओं, जिनमें से कई हैं, ने UX-1b नामक एक नए गोलाकार ड्रोन को लॉन्च करने में मदद की है और सीमित धब्बेदार खानों के आकृति पर नजर रखने के लिए, और यूरोपीय संघ समर्थित कंसोर्टियम भी लॉन्च करने वाली है (जैसा कि नॉर्वेजियन हैं) एक खनन प्रणाली जिसमें एक नोड्यूल-क्रंचिंग ट्रैक्ड वाहन, इसकी लॉन्च-एंड-रिकवरी यूनिट और एक विशेषता "ड्रोन" शामिल है। वास्तव में, सबसी माइनिंग का भविष्य हमेशा ROV, AUV और अब HROV एस्कॉर्ट्स के सहायक कलाकारों के साथ एक ट्रैक किए गए वाहन के रूप में निर्धारित होता है।

ईवा सब-माइनिंग सपोर्ट पोत, एक हाइब्रिड या HROV, एक माइनिंग सिस्टम का हिस्सा है, जिसमें एक बड़े, 20-टन के माइनिंग व्हीकल और एक सरफेस लॉन्च-एंड-रिकवरी बैज होते हैं, जिन्हें आसानी से चांदनी वाले बर्तन से बदला जा सकता है।

आईएनएसी टीईसी के केंद्र के वरिष्ठ शोधकर्ता अल्फ्रेडो मार्टिंस बताते हैं, "ईवा का उपयोग वास्तविक समय के गड्ढे के लिए किया जाता है और माइनर के कटिंग, लॉन्च और रिकवरी के कई बिंदुओं से दृश्य और विस्तृत सोनार जानकारी प्रदान करने वाले अंडरवाटर कटिंग ऑपरेशनों की सहायता के लिए किया जाता है।" रोबोटिक्स और ऑटोनॉमस सिस्टम के लिए। "यह जानकारी मानव ऑपरेटरों और पर्यवेक्षकों के लिए एक एकीकृत आभासी वातावरण में खिलाया जाता है," मार्टिंस कहते हैं, इससे पहले कि ईवीए अपतटीय "एयूवी मोड में या आरओवी मोड में परिचालन" की भी पुष्टि कर सकता है।

शोधकर्ताओं का 60-मजबूत समुदाय ड्रोन-फॉर-माइनिंग पैक का नेतृत्व करता है, जब यह वाहन "जागरूकता", स्वायत्तता, नियंत्रण और व्यावसायीकरण के लिए आता है। INESC TEC के शोधकर्ताओं ने समुद्र उद्योगों के लिए कई संख्या में रोबोट विकसित किए हैं। इनमें DART डीप सी सर्वे AUV और ऑटोनॉमस डीप-सी रोबॉटिक लैंडर डब, TURTLE शामिल हैं।

"(TURTLE) के पास उप-खनन में स्पष्ट अनुप्रयोग हैं क्योंकि यह एक विशेष AUV है जो विस्तारित अवधि के लिए तल पर रह सकता है और खुद को किसी अन्य स्थान पर ले जाने में सक्षम है। गहरे समुद्र में खनन में, इसका उपयोग या तो संचालन के स्थानीय समर्थन में किया जा सकता है (जैसा कि स्थानीय ध्वनिक नेविगेशन समर्थन या AUV चार्जिंग डॉक प्रदान करने में) या समुद्र के तल से सतह तक और नीचे तक उपकरणों के परिवहन में। ”
नोड्यूल क्रंचर: खनन मशीन ईवा का समर्थन करने के लिए निर्धारित है। फोटो: यूरोपीय संघ VAMOS परियोजना ईवा
हालांकि टर्टल और डीआरटी व्यावसायिक रूप से उपलब्ध प्रतीत होता है, ईवीए का अभी भी ईयू संघ द्वारा खनन प्रणाली के हिस्से के रूप में मूल्यांकन किया जा रहा है जिसमें एसएमडी, डेमेन, सैंडविक, आईईएनएससी टीईसी, फुग्रो, ज़ेंट्रम फर टेलीमैटिक और बीएमटी ग्रुप शामिल हैं। जब हमने फोन किया, तो वे सभी ईवीए एट के लिए वाणिज्यिक तरीकों पर विचार-विमर्श कर रहे थे। "यह निश्चित रूप से एक सफलता रही है," मार्टिंस कहते हैं। “ईवा एक बहुमुखी और अत्यधिक पैंतरेबाज़ी प्रणाली में सेंसर (एकाधिक कैमरा, लेजर-आधारित प्रकाश प्रणाली, कई सोनार प्रकार) का एक व्यापक सेट पैक करता है। यह चुनौतीपूर्ण वातावरण में सफलतापूर्वक उपयोग किया गया था, जैसे कि पानी के नीचे खनन परिदृश्य, औद्योगिक परिस्थितियों में, और (खनन) प्रणाली की योजना, पर्यवेक्षण, कमान और नियंत्रण के लिए महत्वपूर्ण डेटा प्रदान करते हुए। ”
सामान्य तौर पर, AUVs, ROVs - एक साथ, नमूना सर्वेक्षण, मैपिंग, हाइपरस्पेक्ट्रल फोटो वर्क (धातु का पता लगाने), पर्यावरण निगरानी, जोखिम मूल्यांकन, काटने की प्रक्रिया का अवलोकन करते हैं और सीबेड से सतह तक उपकरण खच्चरों के रूप में सेवा करते हुए देखे जाते हैं। ईवा HROV भी उन्नत खनिज खनिज या लेजर प्रेरित टूटना स्पेक्ट्रोस्कोपी (LIBS) का उपयोग करता है, ताकि सीबेड या खनिजों का विश्लेषण किया जा सके। सभी में, INESC TEC ने खनन वाहन और ईवा रोबोट (एक ही यूरोपीय संघ परियोजना) के लिए "धारणा, नेविगेशन और जागरूकता प्रणाली" विकसित की है।
यूरोपीय संघ के तत्वावधान में विकसित अन्य AUV UX-1 (प्रोटोटाइप) या UX-1b है, जो खनन वाहनों को नेविगेट करने में मदद करने के लिए लेजर से लैस एक गोलाकार वाहन है और खनन कंपनियां एक पानी के नीचे की खदान को समझने में मदद करती हैं। प्रभावशाली रूप से, INESC TEC इस यूरोप-व्यापी शोध सफलता की कहानी के लिए एक महत्वपूर्ण संगठन है, जिसमें नौ यूरोपीय देशों के 17 कंसोर्टियम भागीदार शामिल हैं, जिनमें रोबोट डेवलपर्स SMD और BMT (UK), DAMEN (नीदरलैंड्स) और SANDBIK (जर्मनी) शामिल हैं।

बहुमुखी: अपतटीय और अंतर्देशीय HROV, EVA। फोटो: INESC TEC सबीस कौन है
बर्गन विश्वविद्यालय के आसपास केंद्रित अच्छी तरह से वित्तपोषित, उप-केंद्रित नार्वे ने निश्चित रूप से इन खनन उपकरणों की सफलताओं पर ध्यान दिया है। पिछले साल बर्गन में 47 वें अंडरवाटर माइनिंग कॉन्फ्रेंस के रन-अप और फॉलो-अप में, 47 वें - आयोजकों ने उप-रखरखाव और सर्वेक्षण कार्यों में से कौन की उपलब्धियों और उपस्थिति को नोट किया।

उनमें से, आयोजकों ने इस खबर की पुष्टि की कि स्वियर सीबेड ने तेल कंपनी इक्विनोर के लिए पाइपलाइन निरीक्षण कार्य करने के बाद कोंग्सबर्ग मैरीटाइम से एक ह्यूगिन एयूवी का अधिग्रहण किया था। एक प्रेस विज्ञप्ति में, सिंगापुर स्थित संगठन ने कहा कि यह अब "वर्तमान उद्योग की जरूरतों से परे जाने के लिए" तैयार था। वास्तव में, 2018 की शुरुआत में, स्वियर सीबेड ने नार्वे महाद्वीपीय शेल्फ (AUV सर्वेक्षण और ROV रॉक सैंपलिंग द्वारा) पर तांबा, सीसा और चांदी के समुद्री खनिज संसाधनों का नक्शा बनाने के लिए नार्वेजियन सरकार के पहले वाणिज्यिक क्रूज की शुरुआत की थी।

नार्वे के करदाता द्वारा वित्त पोषित इनक्यूबेटर संगठन ने अपने वेब पेज पर कहा, "यह उनके लिए (स्वेयर सीबेड) और संभवत: संपूर्ण उप-उद्योग के लिए एक नया बाजार बन सकता है। नॉर्वेजियन काउंटी, टेलीमार्क)। सर्वेक्षण के लिए स्वियर के नार्वे के सलाहकार और एयूवी के संचालन को यह कहते हुए उद्धृत किया गया था, "हमारे उपकरण और क्षमता बहुत अच्छी तरह से इस नए बाजार के अनुकूल है"। उन्होंने कहा कि गहरे समुद्र में खनन - बंद होने की स्थिति के रूप में देखा जाता है - ज्यादातर मैपिंग के लिए AUV की आवश्यकता होती है। इस बीच, INESC TEC और अन्य जगहों पर, हवाई विश्वविद्यालय सहित, पानी के नीचे खनन उपकरण खनन-समर्थन कार्यों के पूरे सरगम को लक्षित करते हैं।

हाई-स्टेक ऑप्स
कुछ उच्च-पूंजी खनन और उप-खिलाड़ी पहले से ही आगे बढ़ चुके हैं, अगर ज्यादातर तटीय क्षेत्रों के ड्रेजिंग में। नॉर्वे से पहले, पापुआ न्यू गिनी, जापान और कुक आइलैंड्स ने इस नवजात उद्योग पर शासन करने के लिए नियम बनाए हैं।
टोरंटो-सूचीबद्ध नौटिलस मिनरल्स बिस्मार्क सागर परियोजना, सोलवाड़ा 1 में गहराई से शामिल है, जहां 1,600 मीटर की गहराई पर दुनिया का पहला, बड़े पैमाने पर, गहरे समुद्र में खनन परियोजना का लक्ष्य तांबा है जो जमीन से लगभग 14 गुना अधिक समृद्ध है। एक बड़े नए पोत का निर्माण एक उपक्रम के लिए किया जा रहा है जो खनिजों को उठाने के लिए राइजर का उपयोग करेगा।

स्वियर सीबेड ने भी ह्यूस्टन स्थित सी-इन्फिनिटी अन्वेषण कंपनी के साथ काम किया है, जिसने मल्टी-बीम (भूकंपीय) बाथिमेट्री और इकोसाउंडर्स का उपयोग करके सीबेड के विशाल क्षेत्रों का सर्वेक्षण करने के लिए छह मानव रहित वाहनों, या एयूवी के साथ छह ह्यूगिन को जोड़ा है; नीचे प्रोफाइलर्स; एचडी कैमरे; चालकता सेंसर; समुद्र तल मैग्नेटोमीटर और लेजर सेंसर। महत्वपूर्ण बात यह है कि उन AUV पेलोड्स को मोटे तौर पर REEs सबसाइड माइनिंग सॉक्स की आवश्यकता होती है।

दीप समुद्री खनन तकनीकों को प्रमुख अपतटीय एक्रेज पुरस्कारों के मद्देनजर पॉलिश किया जा रहा है। डीप सी माइनर, ओशन मिनरल्स, आरईई कहते हैं, "17 रासायनिक रूप से समान धातुएं हैं जिनमें 15 तत्व शामिल हैं, जिन्हें लैंथेनाइड्स प्लस yttrium और स्कैंडियम" के रूप में जाना जाता है और वे अपने "अद्वितीय चुंबकीय, रासायनिक और ल्यूमिनेसिन गुणों" के कारण और आवश्यक हैं हाइब्रिड वाहनों, मोबाइल टेलीफोन, कंप्यूटर आदि के निर्माताओं ने यही वजह है कि 2017 में, कंपनी ने कुक आइलैंड्स ईईजेड के 24,000 वर्ग किलोमीटर के अनन्य अधिकार प्राप्त किए। दक्षिण प्रशांत राष्ट्र में 2009 से सीबड माइनिंग एक्ट है, और ओएमएल अपने सीबेड माइनिंग अथॉरिटी के साथ मिलकर 2013 से अधिग्रहित लाइसेंस लाइसेंस और परमिट बनाने का काम करेगा।

क्यूई आइलस लक्ष्य, REEs और स्कैंडियम, एक एल्यूमीनियम सलामी बल्लेबाज के संभावित स्रोतों के रूप में पहचाने जाने वाले नोड्यूल के नीचे सीबेड तलछट हैं। संसाधन के एक सर्वेक्षण में पाया गया है कि पॉलिमेटेलिक नोड्यूल के 200 मिलियन टन क्या दिखते हैं। ट्रोव संभावित रूप से भी है, "दुनिया में सबसे बड़ा ज्ञात प्राथमिक कोबाल्ट संसाधन।"
AUV विजुअल: स्वियर सीबेड का यूजर इंटरफेस। फोटो: स्वियर सीबेड सिद्ध तकनीक
कंपनी का कहना है कि मैरीलैंड में (एबरडीन प्रोविंग ग्राउंड) और ह्यूस्टन के डीप रीच टेक्नोलॉजी के बीच 2016 के बहु-वर्षीय आर एंड डी पैक्ट को REE और Sc के 180 MM से अधिक की पहचान की गई है। आश्चर्य की बात नहीं है, और अपनी हालिया आरईई खोजों के प्रकाश में, नॉर्वे ने घोषणा की है कि वह योग्य उप खनन कंपनियों को लाइसेंस जारी करने के कुक आइल्स उदाहरण का पालन करेगा।

महासागर खनिज की योग्य अपतटीय प्रक्रिया में सीबेड पर नोड्यूल-हार्वेस्टर से जुड़े पाइप को कम करना शामिल है। समुद्री जल के घोल के रूप में एक उत्पादन पोत में लिफ्ट पाइप के माध्यम से स्थानांतरण के लिए नोड्यूल्स एकत्र, जांच, अलग और केंद्रित किए जाते हैं। लिफ्ट पाइप से सटे एक और पाइप समुद्र में वापस समुद्र में जाता है। इसलिए, गहरे समुद्र में खनन तकनीक और तेल और गैस (रिसर्स, गर्भनाल, सर्वेक्षण और "ड्रोन") के अनुभव को ड्रेजिंग के अनुभव के साथ जोड़ती है; निकटवर्ती हीरा और सोना खनन और भूमि आधारित खनन उद्योग।

"यह एक अपेक्षाकृत छोटा उद्योग क्षेत्र है, लेकिन बढ़ने की क्षमता के साथ," कोंग्सबर्ग मैरीटाइम के समुद्री रोबोटिक बिक्री के निदेशक रिचर्ड मिल्स कहते हैं। हालांकि यह स्पष्ट है कि कोंग्सबर्ग के पेलोड-समृद्ध, टारपीडो के आकार वाले एयूवी पूर्व और बाद के सर्वेक्षण सर्वेक्षण के वाहनों के रूप में मूल्यवान होंगे, कंपनी के अनजाने ईलीक, ईलूम आरओवी के लिए "उत्खनन के साथ सहयोग में" एक उप-खनन भूमिका भी हो सकती है।

इस बीच, स्वियर सीबेड और एसोसिएट्स ओशियन इन्फिनिटी को सेवा में एक दर्जन से अधिक ह्यूगन एयूवी के बारे में समझा जाता है, और उन्होंने नॉर्वेजियन पेट्रोलियम निदेशालय के खनिज क्रूज को चलाया। सर्वेक्षण कार्य करने वाले HUGINS हमेशा उप-खनन के प्रारंभिक चरण में नेतृत्व की जगह ले सकते हैं। “हम हमेशा इस बात से अवगत नहीं होते हैं कि हमारे ग्राहक वाहनों के साथ क्या करते हैं,” मिल्स कहते हैं।

खनन शुरू होने के बाद, यह EVA या TURTLE की तरह ROV और HROV होगा। उत्तरार्द्ध INESC TEC सीबेड माइनिंग की भविष्य की लागतों का अनुमान लगाने वाला है: बहुमुखी ट्रुटिकल रोबोट लैंडर को विशेष लॉन्च उपकरण की आवश्यकता नहीं है, यह स्वायत्तता से स्थानांतरित हो जाता है और महंगी पोत सहायता के बिना रखरखाव के लिए सतह पर आ सकता है।