2018-12-12 23:24:02
激光诱导技术帮助勘探海洋深处的矿物

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科学家已成功测量了深海条件下的锌样品。他们的方法可以支持原始海底材料的可持续开采。

由于对智能电子,医学和可再生能源产品中使用的原材料的需求不断增长,海洋矿产资源最近引起了很多关注。随着铜,镍,锰,锌,锂和钴等金属的陆基沉积物的枯竭,海底采矿被视为增加现有储量的机会。然而,这可能是一个代价高昂的过程,也会对环境产生影响,特别是它如何影响生物多样性和生态系统。

在海底绘制和量化矿物有助于勘探工作。这正是一个研究小组在欧盟资助的ROBUST项目下开展的工作。正如新闻稿中所述,项目合作伙伴Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)通过使用激光诱导击穿光谱(LIBS)在600巴的压力下测量锌样品。 “他们能够证明LZH开发的LIBS系统适用于水深达6000米的深海。”

LZH一直与其他八个欧洲合作伙伴合作开发一种基于激光的自动测量系统,用于水下使用。 “该系统应该检测样品,例如锰结核,并直接在深海地面上分析它们的材料成分。”

同样的新闻稿指出,LIBS是一种“非接触式,几乎无损的化学元素分析方法”。它可以检查固体材料,液体和气体,并基于激光诱导等离子体的生成和分析。 “这里,高能激光束聚焦在样品上。激光束在焦点处的能量很高,以至于产生等离子体。等离子体反过来发出特定于元素的辐射,用分光镜测量“。

海洋条件

项目组设计并制造了一个特殊的压力室,用于在深海条件下测试LIBS系统。它可以模拟6 500米的水深,压力高达650巴。 “该室适用于淡水和咸水,因此可以模拟各种应用场景。通过观察窗,激光辐射进入压力室,待分析测试样品,”新闻稿补充道。

根据CORDIS的说法,正在进行的ROBUST(机器人海底勘探技术)项目解决了“开发一种自主,可靠,具有成本效益的技术,以便在矿物和原材料含量方面绘制大地形图”的需求。该团队认为,该技术将有助于以有效和非侵入性的方式降低矿物勘探成本,同时对环境的影响最小。该项目网站解释说:“AUV [自主水下航行器]机器人车辆将潜水,通过地形的三维实时映射(水声,激光扫描仪,摄影测量)识别LIBS扫描的目标资源,并定位LIBS在海底矿床所需的位置,自主进行定性和定量分析。“

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