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Subsea Mining - Tiefsee-Tagebau und Seafloor-Baggerarbeiten

Die Unterwasserindustrie steckt noch in den Kinderschuhen. Welche Fortschritte machen es möglich und welche Herausforderungen müssen noch bewältigt werden?
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Unterseebergbau oder Tiefseebergbau ist eine Methode, Mineralien aus dem Meeresboden zu gewinnen. Tiefseebergbauarbeiten finden typischerweise in Tiefen von 4500 ft. Bis 12,000 ft. Um Gebiete mit metallischen Knollen sowie Gebiete mit hoher geothermischer Aktivität statt. Diese geothermischen Öffnungen haben die Tendenz, kugelförmige Ablagerungen von wertvollen Metallen einschließlich Gold, Silber, Kupfer, Kobalt und verschiedenen anderen Seltenerdelementen zu erzeugen. Diese Sulfidablagerungen, auch massive Sulfide des Meeresbodens genannt, können Konzentrationen von Mineralien und Ressourcen enthalten, die bis zu 10-mal höher sind als an Land.

Unterwasser-Bergbau

Bergbau der neue Ocean Floor

Deepsea Mining Ventures haben erst in letzter Zeit an Popularität gewonnen, hauptsächlich aufgrund der Tatsache, dass die Kosten für Technologie und Ausrüstung für den Abbau des Meeresbodens in der Vergangenheit zu kostspielig waren. Da sich die Technologie verbessert hat, ist der Unterwasserbergbau wirtschaftlicher geworden und verlockt immer mehr Unternehmen dazu, Ressourcen in Unterwasser-Bergbautechnologien zu investieren. Jetzt bauen mehrere Unternehmen auf und bauen ganze Flotten unbemannter Fahrzeuge zum ausschließlichen Zweck des Unterwasserbergbaus.

Die wertvollen Mineralien, die von Tiefseebergleuten nachgefragt werden, werden durch Hydrothermalquellen abgelagert. Eine Hydrothermalquelle kann mit einer Art Unterwassergeysir verglichen werden. Sie entstehen durch das Eindringen von Meerwasser in die Risse und Spalten, die durch die Tektonik des Meeresbodens entstehen, manchmal bis in die Kruste. Wenn das Wasser mit Kanälen aus geschmolzenem Gestein in Kontakt kommt, wird das Meerwasser überhitzt, so dass es schnell wieder an die Oberfläche steigt. Während dieses Prozesses trägt das Wasser Mineralien aus dem darunter liegenden Gesteinsmagma. Das überhitzte Meerwasser schießt dann aus den Schloten und lässt die Mineralien fallen, während das überhitzte Wasser in Kontakt mit dem kühlen Meerwasser kommt. Im Laufe der Zeit bilden diese Hydrothermalquellen große Formationen von Mineralien und Gesteinen, die sogenannten Kamine.

Unterwasser-Bergbaumaschinen

Eine der größten Hürden war die Erstellung einer ersten detaillierten Karte des Meeresbodens. Die Unterwasser-Bergbauausrüstung, die zum Sammeln von Ressourcen verwendet wird, erzeugt ziemlich viel Turbulenz im Wasser. Dies schafft eine trübe Umgebung, die selbst mit Hilfe einer starken Beleuchtung keine klare Sicht erreichen kann. Daher werden diese Fahrzeuge meistens blind betrieben, nur durch 3D-Sonarpositionierung und detaillierte Karten des Bodens geführt. Aus diesem Grund waren detaillierte Karten absolut notwendig, um sicherzustellen, dass schweres Bergbaugerät nicht stecken blieb, umkippte oder auf andere Weise am Boden des Ozeans immobilisiert wurde.

Die Ausrüstung, die zum Abbau dieser mineralreichen Gebiete benötigt wird, reicht von kleinen AUVs (autonome Unterwasserfahrzeuge) über größere ROVs (ferngesteuerte Fahrzeuge) bis hin zu gigantischen Unterwasserbaggern mit hydraulischen Baggerpumpen und großen Bohrköpfen. Der Prozess beginnt mit einem kleinen Pfadfinderfahrzeug, das in der Regel automatisiert ist und den Meeresboden mithilfe von Sonargeräten scannt und vermisst. Ziel dieser Phase ist es, potenzielle Mineralvorkommen und oft mit Ressourcen beladene Erdwärmequellen zu lokalisieren. Sobald ein potentieller Standort gefunden ist, werden größere Arbeitspferd-ROVs zum Boden geschickt, um Erzproben zu entnehmen, die zur Analyse an die Oberfläche gebracht werden. Diese Unterwasserfahrzeuge sind elektrisch angetrieben und mit einem Nabelschnursystem am Führungsschiff befestigt.

Sobald ein Bergbaustandort festgelegt wurde, wird die Schwerlastausrüstung eingesetzt. Diese Ausrüstung enthält große ROVs, die mit leistungsstarken Dredge - Pumpen ausgestattet sind, die für den Abbau des Meeresbodens ausgelegt sind, und sie sehen aus wie riesige Versionen unserer ferngesteuerter Ableger. Diese Maschinen werden von dem an der Oberfläche ruhenden Führungsschiff ferngesteuert.

Tiefseebagger

Die Herausforderungen des Tiefseebergbaus

Für den Tiefseebergbau ist es eine Herausforderung, das Material vom Meeresboden an die Oberfläche zu bringen. Zum einen ist das zu pumpende Material nicht nur schwer, sondern auch sehr abrasiv. Kleine Gesteine, Muscheln, Sand und Metallerz werden mit einer Reihe von Hochleistungsbaggern und - bohren an die Oberfläche getrieben Boosterpumpen. Dieses abrasive Material wird die Laufräder von Zentrifugalpumpen schnell verschleißen, so dass sie schnell und mit hohen Kosten ausgetauscht werden müssen. Diese konstante Wartung verursacht während des Betriebs Perioden von Ausfallzeiten, wodurch Unternehmensressourcen verschwendet werden. Bei einer EDDY-Pumpe gibt es keine kritischen Toleranzen zwischen der Spirale und dem Rotor, so dass große Objekte und abrasives Material die Pumpe passieren können, ohne den Rotor oder das Spiralgehäuse zu beschädigen. Diese Merkmale verlängern den Lebenszyklus der Pumpe erheblich.

Neben dem Pumpen von schwerem und abrasivem Material ist der Abbau einer Meile unter der Meeresoberfläche eine unglaublich feindliche Umgebung für schwere Maschinen. Abgesehen von den technischen Errungenschaften, die dafür sorgen, dass die Maschinen so tief im Ozean funktionieren, müssen diese Maschinen auch mit überhitzten Taschen mit Hochdruckwasser fertig werden, die in der Nähe von Erdwärmeschächten vorkommen können.

Umweltfragen

Wie bei jedem Bergwerksbetrieb wurden Umweltbedenken darüber laut, welche Art von Fußabdruck Tiefseebohrungen auf das lokale Ökosystem hinterlassen werden. Einige befürchten, dass eine starke Minenaktivität lebenswichtige Lebensräume von Meereslebewesen zerstören wird, die in der Nähe von geothermischen Quellen gedeihen. Eines der Hauptanliegen ist eine starke Trübung durch große Bergbautechnik, die Sedimente über weite Strecken regnet und Lebensformen langsam erstickt. Befürchtungen sind, dass die Störung dieses Ökosystems zu einer Kettenreaktion führen könnte, die viele weitere Ökosysteme auf der ganzen Linie betrifft. Übermäßige Trübung ist jedoch bei der EDDY-Pumpe kein Problem. Die EDDY-Pumpe verfügt über einen Einlass, der näher am Zielmaterial liegt, und eine Ansaugöffnung, die in die Materialfläche gedreht werden kann. Diese Innovationen reduzieren die nachweisbare Trübung und machen die EDDY-Pumpe bei Tiefsee-Baggerprojekten viel umweltfreundlicher.

Sie können sicher sein, dass Sie mit weniger Verstopfung, geringeren Wartungskosten und mehr Betriebszeit belohnt werden, was zu einer höheren Gesamtproduktion mit der EDDY-Pumpe führt.

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Warum EDDY Pumpen sind besser - Highlights

Dieses Video zeigt, wie die EDDY-Pumpe hohe Schlämme und abrasive Materialien transportiert. Besondere Baggerpumpe Ausrüstung umfasst die Ferngesteuerte Subdredge, Taucher operiert Pumpe und a Baggeranbaubaggerpumpe.