A demanda global por metais estratégicos como níquel, cobalto e cobre está aumentando, enquanto os recursos terrestres se esgotam. No fundo do oceano profundo, a milhares de metros abaixo, encontram-se "tesouros" infinitos, como cerca de 3 bilhões de toneladas de cobalto e trilhões de toneladas de nódulos de manganês. Quem abrir primeiro esta arca azul ocupará uma posição de destaque no jogo internacional da era das novas energias.

Recentemente, o veículo de mineração de carga pesada em alto-mar da série "Kaituo", desenvolvido pela equipe do Professor Yang Jianmin da Universidade Jiao Tong de Xangai, realizou uma mineração experimental de rochas duras no fundo do mar a uma profundidade máxima de 4102,8 metros, marcando um marco histórico no campo da mineração em alto-mar da China. Isso não só torna a China um dos poucos países do mundo com capacidade de mineração industrializada de rochas duras no fundo do mar, mas também abre um novo caminho para o cultivo de indústrias futuras de tecnologia oceânica profunda.

Duas "máquinas pesadas" constroem a base da mineração em alto-mar

Em 2013, quando os equipamentos de mineração em alto-mar estrangeiros já tinham um certo nível, a pesquisa e desenvolvimento relacionados na China começaram praticamente do zero. Sob a liderança do Cientista Chefe da série "Kaituo", Professor Yang Jianmin, da Cátedra da Escola de Engenharia Naval, Oceânica e Civil da Universidade Jiao Tong de Xangai, uma equipe de engenharia naval e oceânica iniciou uma jornada de treze anos de pesquisa independente.

As conquistas da equipe foram sólidas passo a passo:

O "Kaituo 1", focado principalmente na mineração de nódulos polimetálicos, com 5,6 metros de comprimento e peso total de 9,0 toneladas, concluiu com sucesso um teste em alto-mar em agosto de 2021 no Mar da China Meridional, na área das Ilhas Xisha, com profundidade operacional máxima de 1305 metros, atingindo o nível líder nacional na época e realizando a transição do nada para algo.

O "Kaituo 2", com o objetivo de minerar rochas duras mais desafiadoras, como crostas polimetálicas e sulfetos polimetálicos, tem 6,0 metros de comprimento e peso total de 14,5 toneladas (5,6 toneladas na água), com profundidade operacional projetada de 6000 metros, exigindo maior investimento em pesquisa e desenvolvimento e enfrentando desafios técnicos mais severos.

Em junho de 2024, o "Kaituo 2" viajou para a região do Pacífico Ocidental rica em crostas polimetálicas e nódulos. Em cinco dias consecutivos de trabalho árduo, enfrentando ventos de nível 6 e condições de mar de nível 4, o veículo de mineração completou com sucesso cinco descidas ao fundo, quatro vezes a profundidades de 2000 metros e uma vez a profundidades de 4000 metros, com a profundidade máxima de mergulho firmemente fixada em 4102,8 metros, trazendo de volta mais de 200 kg de amostras de minerais do fundo do mar, incluindo crostas polimetálicas, nódulos polimetálicos e rochas do leito marinho.

Com isso, a equipe da Universidade Jiao Tong de Xangai superou cinco grandes desafios tecnológicos: locomoção de alta mobilidade em terrenos submarinos complexos, perfuração e mineração compostas de múltiplos tipos de minérios em alto-mar, controle inteligente e preciso de operações de carga pesada em águas profundas, lançamento e recuperação de cabos não metálicos para cargas pesadas em alto-mar, e monitoramento e avaliação de perturbações ambientais no fundo do mar. Além disso, pela primeira vez, a profundidade de teste em alto-mar do veículo de mineração ultrapassou a marca dos 4000 metros. Em maio de 2026, o projeto foi agraciado com o sexto "Dez Principais Avanços Tecnológicos" da Universidade Jiao Tong de Xangai.

Cinco tecnologias inovadoras criam o "Guerreiro do Fundo do Mar"

Locomoção de alta mobilidade em terrenos submarinos complexos: Desempenho perfeito em encostas íngremes e lama mole

As crostas polimetálicas frequentemente aderem a montanhas submarinas íngremes com inclinações de mais de 30 graus, enquanto os nódulos polimetálicos estão "semi-enterrados" em planícies de lama viscosa e macia no fundo do mar.

As quatro esteiras independentes do "Kaituo 2" podem ajustar automaticamente a direção e a postura em tempo real com base no terreno real do fundo do mar, alcançando posicionamento preciso em nível centimétrico mesmo no ambiente escuro das profundezas. Seja escalando cristas rochosas duras ou atravessando sedimentos moles, o veículo de mineração pode completar movimentos, subidas e rotações no local, verdadeiramente "andando em terreno plano" em todos os tipos de terrenos submarinos complexos.

Perfuração e mineração compostas de múltiplos tipos de minérios: Um veículo multifuncional, coleta simultânea

Huang Wei, Vice-Diretor do Departamento de Geologia e Minerais do Mar Profundo do Instituto de Geologia Marinha de Qingdao, que participou do teste em alto-mar a bordo, exclamou: "Para as crostas polimetálicas aderidas às rochas da encosta, a capacidade de corte do 'Kaituo 2' pode separar rapidamente a crosta da rocha base e sugar eficientemente o minério da crosta para a caixa coletora; para os nódulos polimetálicos semi-enterrados na lama mole do fundo do mar, ele pode escavá-los."

Um único conjunto de equipamentos pode se adaptar simultaneamente à coleta de dois tipos diferentes de minérios, aumentando enormemente a eficiência da engenharia de mineração em alto-mar e o nível de utilização do equipamento.

Controle inteligente e preciso de carga pesada em águas profundas: Percepção autônoma, decisão autônoma

O ambiente extremo das operações em alto-mar impõe as maiores exigências à inteligência artificial e ao controle automático. O sistema de controle inteligente a bordo do "Kaituo 2" possui capacidades de planejamento autônomo de trajetória de operação, rastreamento de alvos e desvio autônomo de obstáculos, permitindo que as operações no fundo do mar sejam concluídas sem intervenção humana, mesmo em condições escuras, de alta pressão e mau tempo. Com o suporte do posicionamento preciso em nível centimétrico, a complexa operação de mineração no fundo do mar se assemelha mais a um "balé submarino" automatizado e programado.

Lançamento e recuperação de cabos não metálicos para cargas pesadas: Primeiro guincho nacional de grande profundidade

O lançamento e a recuperação de equipamentos de carga pesada em ambientes de alto-mar com condições marítimas adversas são um "teste de fogo" para equipamentos de mineração em alto-mar. Os cabos de material não metálico não só têm maior resistência específica, mas também capacidade de transmissão de sinal muito superior aos cabos metálicos. No entanto, os desafios técnicos, como o balanço de equipamentos de grande tonelagem em alto-mar sob ondas e ventos e as mudanças repentinas de carga, atormentaram a equipe por muito tempo. O "Kaituo 2" validou com sucesso o sistema de lançamento e recuperação de cabos não metálicos para cargas pesadas em alto-mar, fornecendo capacidade de engenharia crucial para a entrada e saída de equipamentos de carga pesada de grande profundidade na China.

Monitoramento de perturbações ambientais no fundo do mar: Base de dados para mineração verde

O ecossistema do fundo do mar profundo é extremamente frágil. O impacto potencial da mineração em larga escala, como plumas de sedimentos e poluição sonora no fundo do mar, é o cerne da controvérsia internacional sobre a mineração em alto-mar. O "Kaituo 2" está equipado com um sistema de monitoramento ambiental multiparâmetro que monitora e avalia de forma abrangente a geração e dispersão de plumas de sedimentos e o ruído subaquático das operações, fornecendo dados empíricos de primeira mão para a futura mineração verde em alto-mar.

Buscar recursos no azul profundo, buscar soberania na tecnologia

Resolver o dilema dos minerais estratégicos "estrangulados"

A dependência externa da China em metais-chave é grave: a dependência externa de cobalto é de quase 99%, e a de cobre chega a 77%, com a dependência externa de alguns minerais estratégicos superando até mesmo a do petróleo. O teor dos depósitos minerais nas áreas de mineração em alto-mar é geralmente uma ordem de grandeza maior do que os depósitos terrestres equivalentes – o valor mineral extraído de 1 tonelada de nódulos do fundo do mar é de cerca de 6.000 a 7.000 yuans.

O avanço da série "Kaituo" significa que a China deu um passo sólido para se livrar da dependência excessiva de minerais terrestres únicos e alcançar o controle autônomo da cadeia de suprimentos de minerais estratégicos. O Professor Chen Xuguang, da Universidade Oceanográfica da China, destacou: "A mineração em alto-mar é crucial para o controle autônomo da cadeia de suprimentos de recursos minerais estratégicos."

Aproveitar a vantagem inicial na comercialização da mineração em alto-mar

A Agência Internacional de Energia estima que, até 2030, a demanda global por cobalto será 10 vezes maior do que a atual, podendo chegar a 25 vezes. A União Europeia, o Japão e o Canadá já estão competindo no desenvolvimento de tecnologias e equipamentos-chave para a mineração em alto-mar. Prevê-se que o desenvolvimento de recursos minerais em alto-mar possa alcançar a utilização comercial nos próximos 10 a 15 anos.

A empresa canadense TMC concluiu testes de coleta e elevação de mineração em alto-mar em 2022. O Acadêmico da Academia Chinesa de Engenharia, Liu Dahai, enfatizou: "Dominar a tecnologia de mineração em alto-mar significa que o país possui capacidade de operação e sobrevivência de longo prazo, sistemática e controlável em águas profundas e distantes. Este é um marco chave na transição de águas costeiras para o azul profundo e uma base tecnológica indispensável para uma potência marítima." O sucesso da série "Kaituo" coloca a China na vanguarda global nesta competição por recursos futuros.

Impulsionar o cluster industrial de equipamentos de alto-mar

A mineração em alto-mar é um sistema de engenharia extremamente complexo que integra detecção em alto-mar, comunicação e navegação, robôs inteligentes, suporte de superfície e monitoramento ambiental. Os resultados tecnológicos impulsionarão sistematicamente a atualização de múltiplos setores industriais, como robótica em alto-mar, materiais resistentes a alta pressão, sensores de precisão, controle inteligente, posicionamento dinâmico e projeto de navios especiais, forjando um novo motor para a fabricação de equipamentos de ponta e a indústria de informação oceânica da China.

O teste bem-sucedido em alto-mar do "Kaituo 2" foi amplamente divulgado por mais de 300 meios de comunicação nacionais e internacionais, incluindo o Diário do Povo, a Agência de Notícias Xinhua e o site do Governo Chinês, tornando-se um evento marcante na mineração em alto-mar da China. No momento em que o desenvolvimento global de recursos em alto-mar está prestes a entrar na fase comercial, a série "Kaituo" atuará, sem dúvida, como a precursora dos equipamentos de mineração em alto-mar da China, navegando e abrindo caminho em territórios azuis cada vez mais distantes.