Thiết bị 'hút' thủy lực chạy điện thu gom khoáng thạch dưới đáy đại dương

Thiết bị thu gom khoáng thạch thủy lực Apollo 2. Ảnh E&T

Dự án “Blue Harvesting” là sự hợp tác của 5 quốc gia châu Âu nhằm thiết kế và phát triển như một giải pháp mới, một thiết bị thu thập kim loại quý hiếm từ đáy đại dương và giảm thiểu tác động đến môi trường biển.

Có thể nhận thấy, đáy biển là một kho tàng khổng lồ, tập trung khối lượng chưa được khai thác lớn nhất thế giới các nguyên tố đất hiếm, đồng, mangan, niken và coban, những vật liệu có ý nghĩa quan trọng nhằm đẩy nhanh tiến trình chuyển đổi năng lượng từ hóa thạch sang thân thiện môi trường.

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về khoáng sản đất hiếm, một nhóm các nhà khoa học đã phát triển thiết bị thu gom khoáng thạch đáy biển, có tên gọi là Apollo 2, được mô tả như là "máy hút bụi" hoạt động bằng áp lực nước và chạy hoàn toàn bằng điện. Thiết bị có khả năng thu thập nguyên liệu thô mà không tạo ra những đám mây trầm tích hạt mịn, thường gây tổn thương cho sinh vật biển.

Apollo 2 được hạ xuống biển. Ảnh Đại học Công nghệ Delft

Điều phối viên dự án Rudy Helmons cho biết: " Điểm mới lạ của thiết kế mới là thiết bị giảm mức những đám mây trầm tích bằng cách tuần hoàn bụi bùn đáy biển trở lại vào bộ thu. Thiết bị mới đã được kiểm tra kỹ lưỡng cho thấy kết quả đầy hứa hẹn cho tương lai."

Ông Helmons gần đây đã tham gia cuộc thử nghiệm 3 tuần thành công thiết bị Apollo 2 trên đáy biển Địa Trung Hải. Những cuộc thử nghiệm diễn ra ở Malaga Bight, cách Malaga 15-20km về phía nam và ở độ sâu khoảng 300m, có điều kiện rất giống với đáy biển vùng nước sâu. Helmons nói:

"Chúng tôi đã tạo ra một trường thử nghiệm với các dải thu gom khoảng 50 mét, triển khai các cục hòn khoáng sản nhân tạo và sử dụng những phương tiện tự hành dưới nước để điều khiển từ xa và thực hiện các phép đo bằng camera và thiết bị sonar."

Các nhà nghiên cứu kiểm tra Apollo 2. Ảnh Đại học Công nghệ Delft.

Phương tiện khai thác thu gom được trang bị nhiều cảm biến khác nhau để đo lượng trầm tích bị xáo trộn trong quá trình thu gom “khai thác', vì các hòn cục khoáng thạch được thu thập từ đáy biển.

Nhóm nghiên cứu đã thực hiện tất cả những thử nghiệm được lên kế hoạch, trong đó Apollo 2 "cho thấy cực kỳ hiệu quả trong việc thu gom các cục, hòn khoáng thạch nhưng không gây ra những đám mây bụi lớn của trầm tích", theo báo cáo của nhóm nhà khoa học. Trên thực tế, bùng lên một số “đám bụi” nhỏ hơn bình thường và chứa ít trầm tích hơn đáng kể so với dự đoán của các nhà khoa học.

Kết quả của các thí nghiệm, được Đại học Công nghệ Delft trình bày, cho thấy những khả năng đầy hứa hẹn cho sự phát triển của công nghệ, cho phép giải quyết một trong những thách thức lớn nhất của tiến trình chuyển đổi năng lượng, đó là khả năng có được các nguyên tố đất hiếm và các kim loại quan trọng với trữ lượng lớn, giá thành hạ.

Apollo 2 được hạ xuống biển. Ảnh Đại học Công nghệ Delft

Tháng 4/2022, các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Công giáo Leuven (KU Leuven) ở Bỉ khẳng định, châu Âu sẽ yêu cầu lượng lithium gấp 35 lần và lượng kim loại đất hiếm ngày càng khó khai thác gấp từ 7 – 26 lần so với việc sử dụng hạn chế hiện nay nhằm đáp ứng mục tiêu "Thỏa thuận xanh" của EU về trung hòa khí carbon vào năm 2050.

Những nguồn tài nguyên khoáng sản này đều cần thiết cho quy trình sản xuất xe điện và pin, công nghệ tái tạo sản xuất năng lượng gió, năng lượng mặt trời và nhiên liệu hydro, cơ sở hạ tầng lưới điện cần thiết để đạt được sự trung hòa về khí hậu.

Trong sự phát triển này, ước tính cho rằng rằng châu Âu sẽ phải đối mặt gay gắt với những vấn đề khó khăn vào năm 2030 do thiếu hụt nguồn cung toàn cầu cho 5 kim loại quan trọng, đó là lithium, coban, niken, đất hiếm và đồng.

Theo E&T

Thái Bằng