أخبار ar.wedoany.com، على مدى العقود الأربعة إلى الخمسة الماضية، طورت تقنيات التعدين البحري التقليدية أنظمة تجريف في المياه الضحلة وأنظمة تعدين في قاع البحار العميقة، إلا أن هذه الأنظمة تستهدف فقط الرواسب السطحية لقاع البحر، ولا يمكنها الوصول إلى الموارد المعدنية الواقعة تحت قاع البحر، كما أنها غير صديقة للكائنات المائية. وتظهر الدراسات التي أجرتها هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية وإدارة المحيطات والطاقة أن باطن قاع البحر داخل المنطقة الاقتصادية الخالصة الأمريكية البالغة 200 ميل بحري يزخر بكميات هائلة من المعادن، بما في ذلك الرمال الحاملة للمعادن الثقيلة المحتوية على التيتانيوم والزركونيوم، والرواسب الغنية بالفوسفات، والرواسب الحاملة للمعادن، والرمال البحرية. وتوفر تقنية الحفر التعديني حلاً يمكن تشغيله عن بُعد عبر البنية التحتية الحالية للحفر البحري.
الحفر التعديني هو عملية حفر هيدروليكي تتم عبر حفر بئر وتركيب أنابيب تغليف. تتكون الأداة عادةً من أنبوب طويل مزدوج الجدار وفق معايير API، حيث يُضخ الماء عالي الضغط عبر الفراغ الحلقي إلى أسفل البئر، بينما يعود الطين المحتوي على المواد المستخرجة عبر الأنبوب الداخلي إلى السطح. يعتمد هذا النظام على دورة مائية، وهو متوافق مع البنية التحتية القياسية للحفر، ولا يتطلب حفراً سطحياً، ولا يستخدم مواد كيميائية، ويمكن نشره من البر أو البحر أو من على الغطاء الجليدي، ويعمل في درجات حرارة تصل إلى 30 درجة مئوية تحت الصفر. تشمل المعايير الرئيسية للحفر التعديني: عمق تعدين يتراوح بين 40 متراً وكيلومتر واحد، وسماكة طبقة الإنتاج تتراوح بين متر واحد و400 متر، وقطر الأداة يتراوح بين 140 و273 ملم، وضغط ماء يتراوح بين 70 و150 باراً بمعدل تدفق يتراوح بين 150 و200 متر مكعب في الساعة، وقوة محرك المضخة تتراوح بين 700 و800 كيلوواط، وإنتاجية الأداة تتراوح بين 35 و90 متراً مكعباً في الساعة، وقطر القطع يتراوح بين 13 و17 متراً، وعدد العمالة المطلوبة يتراوح بين 5 و8 أشخاص. ووفقاً لخصائص الطبقة الأرضية، يمكن أن يتجاوز قطر التجويف المستخرج 14 متراً.
في مشروع لتعزيز إنتاج غاز الميثان من طبقات الفحم في حوض سان خوان، نجح نظام الحفر التعديني الذي تديره شركة فيليبس للبترول في استخراج طبقات الفحم من عمق يقارب 1000 متر. أكدت قياسات السونار تشكل تجاويف تحت الأرض، وتضاعف إنتاج الغاز الطبيعي مقارنة بما كان عليه قبل المعالجة، مما يثبت قدرة هذه التقنية على العمل في الأعماق باستخدام البنية التحتية التقليدية لحقول النفط.
تتشابه طريقة نشر الحفر التعديني في البحر إلى حد كبير مع العمليات البرية. توفر المنصات القابلة للرفع خيار نشر مباشر نسبياً، ولكن يجب مراعاة مخاطر هبوط قاع البحر، ويمكن تطبيق تقنيات التعدين بالغرف والدعامات أو الردم للتخفيف من هذه الآثار. كما أن النشر من السفن العائمة ممكن تقنياً، وقد تتطلب حركة السفينة أنظمة تعويض الحركة أو خراطيم مرنة، لكن المزايا تشمل السلامة في حالات هبوط قاع البحر، والمرونة العالية، وانخفاض التكلفة. ستستخدم عمليات الحفر التعديني البحري النموذجية معدات مألوفة لعمال الحفر البحري مثل أجهزة الحفر العلوية، وأنابيب التغليف والأنابيب، ومضخات الطين، ومعدات التحكم في البئر، وتتمثل الإضافة الأساسية في الأداة السفلية المستخدمة في الحفر الهيدروليكي.
يختلف الحفر التعديني اختلافاً جوهرياً عن التعدين في قاع البحر أو التجريف، فهو لا يجتاز قاع البحر بشكل مستمر، بل يظل ثابتاً لفترات طويلة، مستخرجاً الموارد من تحت قاع البحر التي لا يمكن للتقنيات التقليدية الوصول إليها. لا توجد حالياً قاعدة بيانات تشغيلية للحفر التعديني البحري، ويتطلب التقييم الاقتصادي مقارنة القيمة السوقية للمنتجات المعدنية المستردة مع التكلفة الإجمالية للاستخراج. ووفقاً لعقود من الخبرة البرية، تتراوح تكلفة استخراج متر مكعب واحد من الخام بين 30 و80 دولاراً أمريكياً، اعتماداً على خصائص المكمن، وعمق التعدين، وأسعار الطاقة، وعوامل أخرى.
وفقاً لدراسات هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية وإدارة المحيطات والطاقة، تشمل الرواسب الواقعة تحت قاع البحر والمناسبة للحفر التعديني: الرمال الحاملة للمعادن الثقيلة المحتوية على الزركونيوم والتيتانيوم والروتيل والثوريوم والتنجستن والعناصر الأرضية النادرة؛ والرواسب الغنية بالفوسفات المحتوية على منتجات ثانوية من المعادن الاستراتيجية؛ والرمال البحرية الحاملة للذهب والفضة والتيتانيوم والبلاتين والعناصر الأرضية النادرة؛ والرواسب الحاملة للمعادن المحتوية على الألومنيوم والحديد والمنغنيز؛ بالإضافة إلى الرواسب الحاملة لليثيوم والمغنيسيوم والسترونتيوم المناسبة للتعدين بالمحاليل.
يجب أن يتمتع الموقع المثالي لأول عرض توضيحي للحفر التعديني البحري بخصائص تشمل: المياه الضحلة (15 إلى 20 متراً)، ووجود جسم الخام على عمق يتراوح بين 60 و80 متراً تحت قاع البحر، وسماكة تتراوح بين 3 و5 أمتار، والقرب من ميناء، وتمعدن ناعم. يُعتبر الجرف القاري للمحيط الأطلسي قبالة جنوب ولاية جورجيا موقعاً جذاباً نسبياً، حيث يمكن لسفن العمل المنطلقة من ميناء برونزويك الوصول إليه في غضون ساعة إلى ساعة ونصف. يمكن أن يستخدم مشروع تجريبي أولي منصة قابلة للرفع أو سفينة، ومضخة مياه عالية الضغط بمعدل تدفق اسمي يبلغ 200 متر مكعب في الساعة، وأداة حفر تعديني بقطر خارجي 8 و5/8 بوصة، وخزانات تجميع الطين، وغيرها من المعدات، بهدف رئيسي هو إثبات سلامة هذه التقنية وموثوقيتها وكفاءتها في ظل ظروف التشغيل الفعلية.
يستند الحفر التعديني إلى تقنيات الحفر البحري الناضجة والمستخدمة على نطاق واسع، ودوران السوائل، والتشغيل عن بُعد، ويُنظر إليه على أنه امتداد لتقنيات الحفر البحري الحالية من النفط والغاز إلى مجال استغلال الموارد الأخرى. تدعم هذه التقنية المراقبة المتقدمة، والتحسين في الوقت الفعلي، والعمليات التنبؤية، ويمكن أن يمتد نطاق تطبيقها من تعزيز إنتاج مكامن النفط والغاز إلى استخراج المعادن، وقد يشمل أيضاً التطوير التجاري لهيدرات الميثان البحرية.
