जो भी लंबे समय तक ऑफशोर ऑयल एंड गैस या समुद्री उद्योगों के आसपास रहे हैं, उन्होंने विभिन्न खनिजों के खनन की योजना के बारे में सुना है जो समुद्र तल पर या उससे नीचे स्थित हैं। वास्तव में, जब हॉवर्ड ह्यूजेस ने 1972 में ग्लोमर एक्सप्लोरर का निर्माण किया था, तो अपने असली मिशन के लिए कवर स्टोरी - एक सोवियत पनडुब्बी को पुनर्प्राप्त करना - यह था कि रिग का उपयोग गहरे समुद्र तल से मैंगनीज नोड्यूल को खदान करने के लिए किया जाएगा। यह कवर स्टोरी इतनी प्रभावी थी कि इसमें अपतटीय कंपनियों और आम जनता के बीच महासागर खनन में बड़ी रुचि पैदा करने का अनपेक्षित परिणाम था।
के बाद के वर्षों में, इस क्षेत्र में अनुसंधान और अन्वेषण का एक बड़ा सौदा रहा है। हालांकि, दक्षिणी अफ्रीका के तट से उथले पानी के हीरे के खनन को छोड़कर, अभी तक कोई वाणिज्यिक गहरे समुद्र में खनन कार्य शुरू नहीं किया गया है। अब ऐसा लगता है कि 2020 वास्तव में वह वर्ष हो सकता है जब वाणिज्यिक गहरे समुद्र में खनन शुरू हो रहा है।
सागर खनिजों के प्रकार।
वाणिज्यिक हित के गहरे समुद्र के तीन प्रकार के खनिज हैं; पॉलीमेटैलिक नोड्यूल, सीफ्लोर बड़े पैमाने पर सल्फाइड और पॉलीमेटैलिक क्रस्ट्स।
पॉलीमेटैलिक नॉड्यूल्स सबसे पहले खोजे जाने वाले समुद्री खनिज थे। ये नोड्यूल उनके उच्च मैंगनीज सामग्री के लिए व्यावसायिक हित के हैं। उत्तरी प्रशांत महासागर के एक क्षेत्र में क्लेरियन क्लिपर ज़ोन के रूप में जाना जाता है, अंतर्राष्ट्रीय सीबेड अथॉरिटी (आईएसए) का अनुमान है कि इन नोड्यूल के 20 बिलियन टन से अधिक हैं। आम तौर पर, ये नोड्यूल 3000 मीटर से अधिक गहराई पर समुद्र के तलछट के ऊपर स्थित होते हैं।
सीफ्लोर मैसिव सल्फाइड्स (एसएमएस) अंडरसीट ज्वालामुखी द्वारा बनते हैं और आम तौर पर मैंगनीज नोड्यूल की तुलना में उथले पानी में होते हैं। तांबा, जस्ता, सोना और चांदी की जमा राशि इन क्षेत्रों में वाणिज्यिक हित के लिए है। कई, यदि इनमें से अधिकांश संभावित क्षेत्र प्रशांत रिंग ऑफ फायर में स्थित नहीं हैं और एक तटीय राज्यों के अनन्य आर्थिक क्षेत्र (ईईजेड) या बाहरी महाद्वीपीय शेल्फ के भीतर पाए जाते हैं।
अंत में, पॉलीमेटेलिक क्रस्ट तटीय राज्यों के ईईजेड के भीतर अपेक्षाकृत उथले पानी में पाए जाते हैं। ये क्रस्ट्स 25cm मोटी तक के सीबेड पर एक कठिन फुटपाथ बनाते हैं। वाणिज्यिक हित के खनिज कोबाल्ट, टाइटेनियम, प्लैटिनम और कुछ दुर्लभ-पृथ्वी खनिज (आरईएम) हैं।
इनमें से प्रत्येक प्रकार की जमा राशि प्रभावी और पर्यावरणीय रूप से ध्वनि खनन के लिए अपनी अनूठी चुनौतियां पेश करती है। एक नियम के रूप में, एक प्रकार के खनन के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरण केवल उस प्रकार के लिए उपयुक्त हैं।
चुनौतियां
कानूनी
हालांकि तकनीकी चुनौतियां किसी भी प्रकार के गहरे समुद्र में खनन के लिए कठिन हैं, लेकिन किसी भी खनन कार्य के लिए प्रस्तुत कानूनी और पर्यावरणीय चुनौतियां संभावित रूप से और भी अधिक हैं। कोई भी व्यावसायिक उप-गतिविधि जो ईईजेड के भीतर आम तौर पर 200nmi (और उप-खनिज अधिकारों के प्रयोजनों के लिए, 350nmi से महाद्वीपीय शेल्फ तक फैली हुई है) एक व्यक्तिगत तटीय राज्य के नियमों द्वारा नियंत्रित होती है।
पैसिफिक द्वीप के कुछ राष्ट्रों की शुरुआत में महत्वपूर्ण खनिज खनिज खोजों ने खनन को नियंत्रित करने के लिए अपना कानून बनाया है। वाणिज्यिक हित के कई क्षेत्रों के लिए जो इन तटीय राज्य सीमाओं के बाहर आते हैं; समुद्र के कानून पर संयुक्त राष्ट्र कन्वेंशन, जिसने अंतर्राष्ट्रीय सीबेड अथॉरिटी (आईएसए) की स्थापना की, 1994 में लागू हुआ। तब से आईएसए ने हितधारकों के साथ मिलकर गहरे समुद्र में खनन को विनियमित करने और समुद्र के पर्यावरण की रक्षा के अपने मुख्य लक्ष्यों को पूरा किया है। खनन कार्यों के किसी भी हानिकारक प्रभाव से। आगामी वर्षों में, ISA ने सभी प्रकार के समुद्री खनिजों के लिए पूर्वेक्षण और अन्वेषण नियमों का प्रचार किया है। 2016 में शुरू, आईएसए ने खनिज संसाधनों के शोषण पर विनियमों का मसौदा तैयार करना शुरू किया, जो कि किसी भी वाणिज्यिक खनन परिचालन शुरू होने से पहले होना चाहिए। अब एक अच्छा मौका है कि 2020 में विनियमों को प्रख्यापित किया जा सकता है। विनियमों के प्रारूप के लिए एक लिंक https://ran-s3.s3.amazonaws.com/isa.org.jm/s3fs- पर पाया जा सकता है। सार्वजनिक / फ़ाइलें / दस्तावेज / isba24_ltcwp1rev1-en_0.pdf
तकनीकी
जब पूर्ववर्ती चरण से व्यावसायिक शोषण चरण में संक्रमण होता है, तो चार मुख्य चुनौतियों का सामना करना पड़ता है:
1. एक उपयुक्त खनन सहायता पोत या स्थापना का डिजाइन और निर्माण।
2. उचित उप-खनन उपकरण डिजाइन करना और उनका निर्माण करना - अर्थात, मशीनें वास्तव में सीफ्लोर पर खनिज निष्कर्षण करती हैं।
3. खनिज घोल को सतह पर ले जाने के लिए रिसर और लिफ्ट प्रणाली का डिजाइन और निर्माण।
4. सतह पर एक बार, dewatering और कार्गो हैंडलिंग।
हालांकि, सभी की सबसे कठिन तकनीकी चुनौती इन सभी नई तकनीकों को एक एकीकृत प्रणाली में शामिल करना है जो संपूर्ण खनन क्षेत्र के जीवन के लिए मज़बूती से, प्रभावी ढंग से और मूल रूप से काम करेगी।
इन प्रणालियों में से प्रत्येक के डिजाइन के साथ इसे हमेशा याद किया जाना चाहिए, जो तकनीकी डिजाइन विनिर्देशों को पूरा करने में सक्षम होने के अलावा, उन्हें जैव विविधता, प्लम घनत्व और सीमा के संबंध में स्थापित पर्यावरण नियमों को भी पूरा करना होगा, और अवसादन दर, नियम ईईजेड के भीतर अंतर्राष्ट्रीय क्षेत्रों में आईएसए या तटीय राज्य के या तो।
खनन समर्थन पोत
किसी भी उप-खनन योजना में पहली आवश्यकता एक उपयुक्त अस्थायी स्थापना है। स्थिरता, संरचनात्मक अखंडता, स्टेशन कीपिंग, और सुरक्षा के सबसे बुनियादी समुद्री डिजाइन विचार के अलावा, उप खनन के समर्थन के लिए विशेष डिजाइन विचारों को ध्यान में रखा जाना चाहिए। इनमें सीफ्लोर खनन उपकरण, राइजर और लिफ्ट सिस्टम की हैंडलिंग, कार्गो डिनरिंग और हैंडलिंग सिस्टम शामिल हैं। तेल और गैस प्रतिष्ठानों के साथ, मौसम या अन्य परिस्थितियों के कारण परित्याग और पुनर्प्राप्ति संचालन को ठीक से नियोजित और पोत या रिग में डिजाइन किया जाना चाहिए।
कई लोगों के लिए, सॉल्वरा 1 प्रोडक्शन सपोर्ट वेसल, जो कि फ़ुज़ियान मावी शिपयार्ड में बनाया और लॉन्च किया गया था, एक ऐसा उदाहरण है जिसमें सभी प्रमुख तत्व शामिल हैं।
सीफ्लोर खनन उपकरण
नोड्यूलर प्रकार के खनिजों को छोड़कर, जिन्हें सीधे इकट्ठा किया जा सकता है और उत्पादन पोत तक उठाया जा सकता है, सीफ्लोर खनन उपकरण की कई अलग-अलग किस्मों को उन आकारों के लिए सीफ्लोर खनन सामग्री तैयार करने की आवश्यकता होगी जो उत्पादन वाहिकाओं के लिए प्रभावी ढंग से उठा सकते हैं। एसएमएस खानों के लिए, खनन उपकरण प्रोटोटाइप का निर्माण किया गया है और कुछ हद तक सफलतापूर्वक प्रदर्शित किया गया है। अन्य सीफ्लोर खनन उपकरण प्रोटोटाइप का सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया है। अधिकांश डिज़ाइन में लक्ष्य सामग्री के आधार पर कटर या सक्शन हेड के साथ किसी प्रकार का क्रॉलर शामिल होता है।
रेज़र और लिफ्ट सिस्टम।
1000 मीटर या अधिक की गहराई से घने घोल के प्रति दिन कई टन बढ़ने की कठिनाई को कम करके आंका नहीं जा सकता है। एसएमएस परियोजनाओं के लिए जहां गहराई 2000 मीटर से अधिक नहीं हो सकती है, ऊर्ध्वाधर शीर्ष तनाव डिजाइन के स्टील राइजर पर मुख्य रूप से विचार किया जाता है। 3000 मीटर से अधिक गहराई में खनन नोड्यूल के लिए, स्टील रिसर्स का वजन एक बड़ी समस्या है, इसलिए वैकल्पिक सामग्रियों पर विचार किया जा रहा है। इन लिफ्टिंग डिस्टेंस के लिए केन्द्रापसारक पम्पों से युक्त पम्पिंग सिस्टम भी काफी समस्याग्रस्त हैं। एक सकारात्मक विस्थापन डिजाइन सबसिडा पंप जीई सबिया सिस्टम द्वारा सोलवाड़ा 1 परियोजना के लिए बनाया गया था। एक एयर लिफ्ट सिस्टम टेस्ट लूप और छोटे पैमाने पर एयर लिफ्ट सिस्टम का निर्माण और परीक्षण अब तक किया जा चुका है लेकिन परीक्षण के लिए गहरे पानी में नहीं उतारा गया है। दूसरों ने वास्तव में अभिनव डिजाइनों का प्रस्ताव दिया है जिसमें पंप या एयर लिफ्ट शामिल नहीं हैं, जैसे कि एक निरंतर कन्वेयर सिस्टम या यहां तक कि चुंबकीय प्रेरण प्रणाली।
Dewatering और कार्गो हैंडलिंग।
हालाँकि सी-क्लोअर माइनिंग टूल्स या सब्ज़ पंप डिज़ाइन के रूप में आँखों को पकड़ने वाला नहीं है, यह माना जाना चाहिए कि एक बार घोल खनन सहायता पोत या सतह पर कठोरता तक पहुँच जाता है, पानी को हटा दिया जाना चाहिए और लगभग उसी गहराई पर वापस आ जाना चाहिए जहाँ से इसे निकाला गया था। इस बीच शेष अयस्कों को सुखाया और संग्रहीत किया जाना चाहिए, जब तक कि उन्हें राख नहीं भेजा जा सकता। बहुत सोचा गया है कि पर्यावरणीय रूप से टिकाऊ ओसिंग और कार्गो हैंडलिंग सिस्टम को कैसे डिज़ाइन किया जाए, जिसमें अधिकांश डिज़ाइन बसने, चक्रवात पृथक्करण, और गर्मी सुखाने के कुछ संयोजन पर विचार करते हैं। उत्पादित पानी, क्योंकि माइक्रोबियल सामग्री और तापमान अंतर की सतह पर छुट्टी नहीं दी जा सकती है। इसलिए, समुद्र के पास के पंप और डाउनकोमर की एक प्रणाली भी डिजाइन की जानी चाहिए। सफल होने के लिए, एक एकल खनन समर्थन फ्लोटर से उत्पादन की मात्रा प्रति दिन कम से कम 1000-6000 टन सूखे अयस्क का उत्पादन करेगी; इसलिए अर्थशास्त्र को मालवाहक जहाज के शटल प्रकार के जहाज को स्थानांतरित करने के लिए जहाज की आवश्यकता तय होती है जबकि खनन पोत स्टेशन पर रहता है। इस क्षेत्र में, ड्रेजिंग उद्योग समान तकनीकी समाधानों के लिए एक गाइड की पेशकश कर सकता है।
हितधारकों
यह पहचानना महत्वपूर्ण है कि प्रत्येक हितधारक पूर्ण पैमाने पर उप-खनन में क्या भूमिका निभाता है।
सबसे पहले और सबसे पहले मालिक है, या आईएसए शब्दावली में ठेकेदार। यह वह संगठन है जो किसी भी उपक्रम के डिजाइन और संचालन के कार्यान्वयन के लिए सबसे अधिक जिम्मेदार है। कई मामलों में, राष्ट्रीय संगठनों को इस भूमिका के लिए चिंतन किया जाता है, क्योंकि व्यावसायिक संस्थाओं को बहुत अधिक जोखिम वाला माना जाता है, या उन्हें कमतर आंका जाता है। चीन के मामले में, राज्य के स्वामित्व वाले उद्यम (SOE) हैं जो अच्छी तरह से वित्त पोषित हैं, और कई अलग-अलग खनन परियोजनाओं में शामिल हैं। दुनिया भर में, कई अन्य राज्य और वाणिज्यिक अभिनेता हैं जो अपनी खनन योजनाओं में तत्परता के विभिन्न चरणों में हैं।
रेगुलेटर - नियामक अंतर्राष्ट्रीय क्षेत्रों में अंतर्राष्ट्रीय सीबेड प्राधिकरण, ईईजेड में तटीय राज्य प्राधिकरण और खनन सहायता पोत के फ्लैग राज्य प्राधिकरण हैं। ये सभी विशिष्ट सुरक्षा और पर्यावरण संरक्षण नियमों को लागू करेंगे।
अंतर्राष्ट्रीय वर्गीकरण सोसाइटीज - बहुत हद तक समुद्र (SOLAS) पर सुरक्षा के जीवन के लिए स्थापित सम्मेलनों और जहाजों की रोकथाम (MARPOL) की तरह, अंतर्राष्ट्रीय वर्गीकरण सोसाइटियों को इन सम्मेलनों के सांकेतिक राज्यों और तटीय राज्य अधिकारियों द्वारा अनुपालन की निगरानी के लिए सक्षम माना जाता है। सम्मेलनों के साथ। इन समाजों ने खुद को स्थापित किया और साथ ही मालिकों और नियामकों के बीच तीसरे पक्ष के रूप में अनुपालन को सत्यापित करने के लिए तैनात किया। इसके अतिरिक्त, उचित डिजाइन, निर्माण, स्थापना और सर्वेक्षण के बाद सबसिडी माइनिंग सिस्टम संचालकों के स्वास्थ्य और सुरक्षा के साथ-साथ समुद्री पर्यावरण की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। इस उद्देश्य के लिए, ABS में नियम और मार्गदर्शिकाएँ हैं जो न केवल मालिकों और नियामकों को सहायता करती हैं, बल्कि वित्तीय संस्थानों और बीमाकर्ताओं को भी मूल्यांकन करती हैं कि परियोजना के परिचालन जीवन चक्र के दौरान ABS नियमों और अन्य सम्मेलनों के अनुसार मानकों को पूरा किया गया या नहीं।
आम जनता
चूंकि महासागरों को मानव जाति की साझी विरासत के रूप में नामित किया गया है, इसलिए यह माना जाना चाहिए कि पृथ्वी की पूरी आबादी किसी भी उप-खनन कार्य में एक हितधारक है। इसलिए, यह सुनिश्चित करने के लिए अन्य सभी हितधारकों, मालिक, नियामकों और वर्ग समितियों का कर्तव्य है कि उप-खनन एक तरह से किया जाता है जो सुरक्षा मानकों और पर्यावरणीय रूप से स्थायी रूप से मिलता है।
गहरे समुद्र तल से खनिज संसाधनों के स्थायी खनन का लक्ष्य हमेशा पहुंच से बाहर लग रहा है। अब, कारणों के संगम के लिए, एक उचित विनियामक वातावरण की स्थापना, सामग्री और इंजीनियरिंग में प्रगति, और धातुओं के लिए दुनिया भर में बढ़ती मांग, यह संभावना से अधिक है कि 2020 को उस वर्ष के रूप में याद किया जाएगा जो दुनिया का पहला पूर्ण पैमाने पर उप खनन उद्यम शुरू होता है। अब इस नए उद्योग में हितधारकों के ऊपर निर्भर है कि वे अच्छी तरह से सोची-समझी और अच्छी तरह से क्रियान्वित योजनाओं को समन्वित और कार्यान्वित करें जो न केवल आर्थिक रूप से व्यवहार्य हैं, बल्कि पर्यावरण संरक्षण नियमों को भी पूरा करती हैं या इससे अधिक हैं। अग्रणी अपतटीय वर्गीकरण सोसायटी के रूप में, ABS एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए तैयार है, सुरक्षा और पर्यावरण सुरक्षा सुनिश्चित करने में सबसे आगे हैं। यदि सभी हितधारकों द्वारा जिम्मेदारी से निष्पादित किया जाता है, तो कोई कारण नहीं है कि इस नए उद्योग का उज्ज्वल भविष्य नहीं होगा।