|
0 V) h. M. H! ]6 d& }
“能源危机”这个词，已经不止一次出现在大众的视野中，伴随着全球经济的飞速前进，满足发展需求所需的能源与日俱增，各国专家都曾提出，按照人类目前的发展趋势，地球上的能源可能仅能够维持数百年。 ' W! m1 ~+ k4 w& [% N
3 U3 l7 V# G3 T1 H+ n
于是，海洋再次成为了焦点，因为在深海之中，有着大量已探明和不计其数未知的自然资源，能够满足未来百年甚至千年发展的需求。 : W( K5 A% ]6 h% P
所以海洋已经成为人类下一个资源采集场地，但如何开采深海资源成为了一个棘手的难题。 - l. j$ t/ v% a6 W3 D# Y
2018年，南海突然出现了一座“海上堡垒”，这是我国经过多年奋战，成功制造出的深海采矿船——“鹦鹉螺新纪元号”，是当之无谓的“国之重器”。 6 [, M7 `8 H( x6 H+ M
: C3 M! O6 h: E( y 它的亮相，不仅引发了国际社会对此的广泛关注，更让我国在成为海洋强国的道路上，取得了突破性进展。
0 z3 [* B3 @( q0 a 众所周知，地球上的陆地面积只占到了29%，海洋面积为71%，这就意味着地球上的绝大部分资源，都深藏在海底之中，未被人类发现和利用。
- H1 y7 A" i) Y2 z% p 二战结束后，世界迎来了久违的和平，各国都进入了不同程度的发展期，在经济高速发展的同时，自然资源的消耗也被带到了一个前所未有的地步。
2 n8 r: |* H+ K# ?4 Z6 J - ]# [' s$ K3 ]6 }; r7 l) p
根据一家世界知名媒体的统计数据，当今全球人类每年消耗的自然资源高达上千亿吨，已经相当于1.6个地球范围资源，大大超出了地球的生态承载范围。 1 i. M( ~4 k1 X- S1 f/ F) l
特别是进入新世纪后，资源消耗更加飞速，能源危机的话题屡次成为世界热搜，在这种情况下，人们将目光再次投向了海洋。
4 e4 r- R4 R3 G+ W$ n0 _ 其实在上世纪50年代时期，一些发达国家就已经展开了对深海资源的勘探，根据初步勘探的结果，深海所蕴含的矿产资源，要远超陆地上的蕴藏，甚至要达到陆地上的数十倍。
: E9 n7 k5 p* A, q% L 0 v: J! G* P! q
海底矿产资源是一个统称，它包括海底蕴藏的石油天然气、金属矿产、海滨砂矿、富钴锰结核、可燃冰等等，海洋中几乎有着陆地上的各种资源，甚至一些稀有资源更是只能在海底中找到。 ) q2 k: s8 r5 ]" ?, W. M" y
据勘探，在海底深约1000-2200米的地方，有着丰富的矿石资源，这些矿石富含锰、钴、镍、铜等金属，除此之外还有着大量的稀土元素蕴藏。 0 J! a( s$ o! e, P3 g
了解到海底蕴藏的丰富资源后，国际海底管理局的秘书长说到：以海底所蕴藏的资源，足够人类消耗数千年之久。 8 e* E+ h* T+ H2 C
0 d- s9 J) j& A: \) V+ r3 B 但海底资源就像是一个上了锁的宝箱，谁都知道打开它能够获得丰富的物质资源，可是谁也没有能力制造出一把钥匙，以满足所有的开采需求。
& q1 m$ J$ ]! u9 ^4 U: { 我国虽然地大物博，坐拥960万平方公里的广袤国土，但多达300万平方公里的领海同样不容忽视，它所蕴藏的海洋资源更加不容小觑。
% C% t7 D% i: b- [# s7 h 早些年我们国家在探索海洋的过程中遭遇了不少挫折，长久以来，如何将我国领海蕴藏的丰富资源加以利用，是一代代人的殷切希望。
4 T: v, Y$ m; g, q: W9 s, Y% u; ] ' W N' |9 P( F O# ^" D6 b
所以我国对于领海内的海洋资源勘探从未停止，据勘探结果表明，在渤海、东海、黄海以及南海背北部大陆架海域，蕴藏的石油资源就达到了275.3亿吨，天然气资源量为10.6万亿立方米。 3 E4 b8 b Q4 X- W
这里需要特别提及的是，我国石油资源和天然气平均探明率分别为38.9%和23%，其中海洋资源分别占12.3%和10.9%。 ) @. z4 C3 ^3 d6 K: r7 A
也就是说，我国领海内还有着大量尚未发现的油气资源，如果能够将这些资源探明开采利用，其意义不言而喻。
& G4 \# s$ p9 t; N7 { 2 `' y8 D. H/ l4 g. R8 M3 c- C
但我国缺乏深海采矿相关的技术和经验，直到2014年，中国马尾造船股份有限公司接到了一项制造采矿船的研制合作，让我们得以接触到深海采矿船的制造，从中学习技术和储备经验。
7 f6 F5 g+ r& ^+ C) X/ r “鹦鹉螺新纪元号”便是在这样的背景下横空出世，它通体长达227米，宽40米，排水量超过4万吨，大小堪比一艘中型的航空母舰。 / M) j5 z' g# M5 u* G3 C
它的外形宛若一座移动的海上堡垒，能够满足我们开采水下2500米处资源的需求。 0 U! w2 p7 p- E, L- r7 a/ y3 B
- O- M& I1 I# L3 ~
开采海底资源是一个长期的过程，所以“新纪元号”也拥有完备的生活设施，它能够同时满足200余人在船上生活工作数年之久，水下开采作业周期可持续5年以上。 % ?) o) U8 D: d$ V
不仅如此，它还能够承载近4万吨的矿石，并配备有完整专业的相关设备和器材，是目前世界上最大、最先进的深海采矿船。 * v$ M0 t2 K s3 `1 r
“鹦鹉螺新纪元号”建成后，一现身就引发了全球范围的关注和热论，因为在此之前，还没有任何一个国家制造出深海采矿船，也就是说“鹦鹉螺新纪元号”的出现，让我国在走向海洋强国的道路上，又前进了一大步。
/ Q- X. \2 @7 D. q
9 a. [) s# ], K/ n8 L$ x1 L 不少国家在了解“鹦鹉螺新纪元号”后，纷纷开始蠢蠢欲动，其中日本更是提出，想以天价购买相关的技术，这一请求当然遭到了拒绝，随后日方又提出以租的方式使用。
$ D, U0 }% H+ m1 s 有业界人士分析，如果将“鹦鹉螺新纪元号”出租，那么每个月光是租金收入，就高达1300万元，若算上其他各种费用等，这个数字还会上涨过半。
, t# a& V# y# q$ F6 a2 ^) ?& X# @ 制造出“鹦鹉螺新纪元号”，让我国走到了世界前列，但这一路走来却充满了坎坷和荆棘，长期以来我们国家要面对来自西方国家的技术封锁，很多领域我们也是长期落后于西方国家，为何这一次能够冲破重重封锁，一举成为第一个研制成功深海采矿船的国家？ 3 j* n1 G6 X# a( a/ @
+ w/ g2 J6 Q0 s4 c 在制造这艘深海采矿船的过程中，专家们首先要面临的，是核心设计能力的欠缺，因为我国没有设计大型深海采矿船的技术，以及海洋工程装备也不够精良，导致了“鹦鹉螺新纪元号”在建造过程中，所有的核心技术和所属权均不完全属于我国。
- ]8 \( W3 |% e K( L" b9 T' s “鹦鹉螺新纪元号”是由来自阿联酋迪拜的船东下单，由新加坡的一家设计公司负责设计，最后由中国马尾造船股份有限公司承建，最后会被租用给加拿大鹦鹉螺矿业公司。 V$ N; \- X/ z' P5 O3 d4 Z$ p
早在2014年，鹦鹉螺公司与马尾造船公司达成承建合作协议时，不少西方国家都对此发出不懈和质疑的声音，在他们看来，以我国的相关技术和经验，根本无法建造出深海采矿船。
" b3 M, q1 k2 x2 y
$ J" H6 G5 B( i) u7 m: u' o 这种质疑并非空穴来风，因为我们国家在该方面的技术和经验储备非常有限，但中国人接下来的行动，却结结实实地打了他们的脸，让此前所有的质疑和嘲笑烟消云散。
+ y# T; T/ E3 R; I 虽然我们国家负责的是建造部分，核心技术和所有权也并非完全属于我们，但并不代表着建造过程没有技术含量，相反在建造过程中，因为没有可以借鉴的成功案例，很多细节之处都是原创。
$ H7 c4 y- ?6 J2 \; D 设计和建造是相辅相成的，特别是在这种毫无前例的项目中，由于没有任何的参数可以参考，所以“鹦鹉螺新纪元号”在制造时，往往需要研制全新的设备，并且还需结合设计完成测试、修改等工作，综合而言，整个建造过程仍然是技术力十足。
, y, B: u9 S( q, p% u9 v" z; Y1 W % v; x( I8 n/ k' Q, Z* R
除了建造方面面临的困难，资金也是摆在专家面前的难题之一，在为期四年的建造过程中，就有两次因为资金不足，被迫中断建造，其中一次是因为迪拜的船东未能及时支付所需的费用，导致船体暂停施工。
" X7 t) i1 @5 J% d& Y6 \3 c 还有一次是因为海洋工程装备市场的波动，这些装备的整体价格，在此前大约为700亿美元，但在采矿船建造的期间，受石油价格的影响，海洋工程设备的价格从700亿美元狂跌至50亿美元。
7 r0 m: g) o! L8 \ 这让加拿大鹦鹉螺公司认为采矿船建成后会“无处可用”，决定暂停计划，这导致了“鹦鹉螺新纪元号”又一次的停工。
$ Q) k7 J* _+ m! X- e$ G) P+ I, ]
8 w( C9 I P2 n6 M3 i; J 好不容易等到解决资金的问题，市场回归正常后，专家们却又面临着船体原料的问题。 4 E( d- ?( ^( G+ e, x" @4 J
船体长期泡在海水中会受到腐蚀，这需要船体外壳的材料必须具备超强的耐腐蚀性，而我国的这种材料，绝大多数依赖进口。
* ~5 f- v5 Q- ]3 F8 v/ t. T+ H 有调查显示，在马尾造船决定承建的2014年当年，我国进口抗腐蚀材料的成本就高达5000亿人民币，严重依赖于进口，导致了在技术上的落后。 ! l8 P- [; U, |3 X: A8 W' }. f
“鹦鹉螺新纪元号”的船体，需要大量的抗腐蚀材料，为了解决这一问题，我们国家花费了巨大的代价和努力，才使得建造工作得以继续进行。 ; {7 y0 k- c2 e/ ^4 ]
7 k+ K. k: N9 G* f) J 既然是深海采矿船，那么“鹦鹉螺新纪元号”上必须配备用以进行深海开采作业的设备，设备需要深入水下上千米的深处进行作业。
' {) }' T) M/ Z 这个深度范围内，压强高达上百个大气压，可见度几乎为零，温度也极低，如何在水下进行开采，并保证设备在苛刻的条件下能够正常工作？
% O0 m. R$ i* F 在过去半个世纪中，不少国家都提出过不同的方案，其中主要分为三种，分别是连续绳斗式采矿系统、自动穿梭式采矿系统和流涕提升采矿系统。 # }& z: f0 P+ R* t
! p. g5 l- D/ V" i* R- }0 \ 第一种方式是利用高尼龙绳索，每隔25米连接一个挖斗，绳索两端分别拴在船体两端，通过这种方式组成采集环路，在采矿船缓慢行驶时同步在海底进行采集矿石。 9 m& j Z9 { g
这种方式在提出后，因为其简易便利，以及成本低，曾经被广泛利用，但最后却因工作效率地下和受海底地形限制极大而逐渐被各国放弃。 2 v% w: r- A2 N% A3 B
第二种方式是由数台采矿车进行采集，这种采矿车具有质量轻、强度大的特点，能够在海中自由穿梭并潜入海底作业的能力。
; I! g" q1 b3 U4 ?5 ~. C$ a6 s 2 E0 q# X- Q: [- E! n8 {( ~
这种方式的优点在于工作效率较高，灵活性好，缺点则是对技术的要求非常高，造价不菲，因此这种方式并未被广泛使用，只是停留在浅尝辄止的程度。 : N: G& Z* |- I3 Z5 \% u
最后一种流体提升采矿系统，则是由海底采矿机、矿仓、扬矿管以及采矿船组成，它是一整个大型系统，工作时由采矿机在海底缓慢行驶开采，经过初步的分离后，通过管道进入矿仓，最后在管道中混合液体后以流体的形式提升到采矿船上。 3 |# f9 [* g7 g, K( M+ n& N9 V2 R
在这三种方案中，第三种无疑是最合适的方案，它的优点是能够连续作业、效率较高等，因此被广泛认为是海底开采的主要方案，各国也将其作为研究方向。 & T7 e. R/ R* M; u
/ n2 C5 J3 f3 Q0 _ “鹦鹉螺新纪元号”上，同样使用的是这种方案，只是做了进一步的升级，将采矿车更换为了更先进智能的采矿机器人，将整体效率又提高了一个台阶。
7 |6 [9 T* S* w* N: s$ C 2018年，“鹦鹉螺新纪元号”顺利完成建造出坞，这是世界上最先进的采矿船，一经面世就引起了世界各国的广泛关注，因为这代表着人类在探索海洋上的又一个里程碑。
! e. ~4 O1 a2 f5 ?& q- W 虽然“鹦鹉螺新纪元号”的核心技术和所有权，并非完全属于我国，但这对于此前我国几乎空白的深海采矿船设计开发经验而言，是一笔弥足珍贵的财富。
0 m5 O) q. ~: j; ]$ o( Q' ] 2 ^) t& R% Q# Y- l. v$ Z( a$ Z
通过参与建造这艘船，使得我们积攒了可贵的经验和一定的技术储备，让我们在面对重重的技术封锁下，能够实现超车。
8 p/ c$ O0 n+ [ 如今我国的深海事业已经取得一定成就，早在2012年，我国自主研制的“蛟龙”号载人深海潜水器，就在马里亚纳海沟创造了7062米的载人深潜纪录。 0 J# u: M0 \- h5 J) ?% l" x
除此之外，我国自主研制的“潜龙”一号，是国内首个6000米水下无人缆潜器；“海星6000”是我国首台6000米级有缆遥控水下机器人设备；“问海”一号更是国内首个集自主、遥控、混合三合一工作模式的6000米级水下机器人。 $ V) n; a! `+ U! X" ~$ e
* q( a9 q0 I4 I. y1 O6 \ 这些科研成果，都是一代代科学家奋战的结果，为我国深海事业做出了不可磨灭的贡献，而在未来，这些也将为可预见的深海采矿提供有力的支持和帮助。
# X, A' d% z+ g( g; J$ j 有这样的珠玉在前，相信在不久的未来，我们就可以建造出拥有完全自主知识产权的深海采矿船，届时300万平方公里的领海，将发挥出前所未有的作用。 ) j8 x8 I- E- T0 K' \9 {. a I: u
) G0 |; S9 Y( S" o t
1 u5 ?/ C3 D- J$ y9 ^
% i+ N5 o' V* U5 o( ?( h& m) C$ g1 Z4 h$ y# x+ G. I
| 
