摘要：在地球上，海洋覆盖了地球表面的71%左右，但人类只探索了海洋的5%。
想象一下，把一个专门用于测试深海采矿技术的大型海上实验室“搬”到室内，会是怎样的一番场景？在浦东新区的古翠路上，一个占地18000平方的室内空间，就被精心设计成了一个模拟深海环境的试验场。走进这里，就仿佛走进了深海采矿的现场，不同的是，整个室内试验场被划分为不同的区块，每个区块都有其特定的功能。
近日，中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司作为牵头单位，揭榜2024年度上海市未来产业试验场“揭榜挂帅”深海探采领域项目，“深海矿产资源采掘、中继、提升与分选全系统中试测验平台建设与应用”将在这里展开研究。
一个试验场“模拟”整套深海采矿技术
如果你看过《流浪地球2》，一定对影片中的水下作业机器人有印象。而在现实中进行深海作业，面临的困难常人难以想象。
“深海采矿系统可谓人类目前复杂度、难度最高的工程之一，”深海探采领域DARPA创新管理机制“项目经理人”负责人张晴波介绍说。这听起来就像是科幻电影里的场景，但实际上它是一个真实存在的高科技过程。
而“深海采矿全系统陆地联合中试测验平台”的任务就是“模拟”整套深海采矿技术。因此，为了实现真实环境、真实检测，试验场被分为采掘、中继、提升、分选四个实验区。
采掘中试测验平台，受访者供图
记者注意到，采掘区就像是一个缩小版的深海底部，里面装满了沙子、岩石和模拟矿石。在这里，科研人员会使用特殊的机器人和机械臂来模拟深海采掘的过程，同时监控这些设备的表现。
接下来，就是把挖到的“宝藏”运回海面。“这可不是件容易的事，其中包含两个步骤：中继和提升，”科研人员介绍到，真实场景下，在深海和海面之间，有一系列的中继站，它们就像是接力棒一样，帮助把矿石从深海传递到海面。当矿石接近海面时，就会进入提升区。强力的提升装置，例如提升塔、提升机可以把矿石从深海一直提升到海面上的平台或者船上。
在试验场的中继区，记者就看到了一系列的管道和传输带，据悉，这些管道内会充满水，以模拟深海的压力和环境条件。而在实验中，科研人员会检查整个“接力”过程是否流畅。
最后，当这些矿物到达海面上的船只后，就会被送到分选与处理区。在这个区域，矿石会被分类和初步处理，利用高科技的筛选和清洗设备，确保每一块矿石都是有价值的。在这个实验区，备了各种模拟的筛选和处理设备，科研人员会进行分选和初步处理，评估处理效果。
总的来说，这个试验场就像是一个高科技的“水下世界”，科研人员在这里模拟深海采矿的全过程，通过不断地测试和优化，确保将来能够有效地完成实景开采。
为深海采矿提供上海方案
深海采矿为什么难呢？首先，深海环境非常恶劣，压力大、水温低、光线暗，要在这样的环境下作业，就需要特殊设计的设备和技术。其次，要把矿物从几千米深的海底捞上来，需要巨大的能量和精密的操作。
另外，深海矿产资源开发是否可行，在很大程度上取决于工业和技术开发人员，是否能够提供在现实生活环境中高效运行的系统的能力。
因此，上海的这一未来产业试验场就像是建造了一个小型的深海采矿工厂，虽然挑战很大，但如果成功了，将会对未来的深海资源开发产生巨大的影响。
试验场串联管道，受访者供图
“迄今为止，全世界也都尚无可以进行全系统联合中试的陆地测验平台，”张晴波告诉记者，深海采矿系统十分庞杂，各个部分环环相扣，跨度达6000m，再加上海洋环境复杂多变。因此，中试测验平台不仅需要满足全系统联合测验需求，还要具备一定海洋环境条件模拟的能力，以及关键参数监测、性能评估的功能。
这是全世界范围内都尚未完全解决的难题，而为了完成试验场研发，项目成立了攻关联合体。
据了解，“深海采矿全系统陆地联合中试测验平台”项目中，中交疏浚技术装备国家工程研究中心负责未来试验场的建设、运营和推广应用，并基于此开展必要的机理和技术研究工作；上海中车艾森迪海洋装备有限公司是场景提供方和应用方，负责采矿车的研发，同时作为应用单位，将在所研制的采掘未来试验场开展采矿车中试验证，并联合开展采矿车海试验证。
中交上海航道局有限公司与上海交通大学同时负责部分装备及工艺研究、船舶支持和采集装置的研发；此外，上海深蓝矿业有限公司，则作为第三方为本项目未来涉及的海试验证部分提供强有力的装备保障。
最终，多方合力深入剖析深海采矿技术需求，以疏浚工程现有平台为基础进行了平台建设，交出了深海采矿的一份“上海方案”。
助力探索“蓝色新动能”
深海采矿是通向未来的产业。作为海洋工程装备科技创新重镇，也是全国唯一集船舶海工研发、制造、验证试验和港机建造的城市，上海正积极布局深海探采产业，目标是在2030年前实现未来产业产值达到5000亿元左右。
目前，上海在船舶海工研发、制造、验证试验以及港机建造方面处于国内领先地位。代表性企业在这一领域内不断取得技术突破，例如上海交通大学的研发团队就创造了多项深海采矿记录。
在此背景下，“深海采矿全系统陆地联合中试测验平台”建成后，将为探索“蓝色新动能”提供显著的应用价值。
以在采矿产业链中处于“卡脖子”关口的垂直提升系统为例，平台建成后将与世界领先水平的技术团队共同攻关此领域关键点，实现管道提升关键技术达到当前国际最接近商业化的水平。并在其方案基础上提出成套的完善方案，形成成套垂直提升技术、方案，并实现原尺度的中试验证。
与此同时，由于国内该领域目前均处于单一技术的研发与验证阶段，试错成本高，平台建成后，也将为相关科研单位和企业开展海试提供重要依据。“平台的成功建设和运行将促进整个深海采矿行业的技术进步，为上海乃至全国的深海采矿产业可持续发展提供强有力的技术支撑。”上述负责人表示。
头图为风浪流水槽试验平台短期股票配资平台，由受访者提供
文章为作者独立观点，不代表股票配资门户观点
