海底采矿:中国准备好了吗?

尽管积极投入海底资源勘探,中国何时会开始海底采矿仍不明朗。

“蛟龙”即将入海考察。图片来源:新华社

在中国的民间传说里,海底龙王的宫殿里满是世人无法想象的奇珍异宝。不难理解,为什么中国制造的载人潜水器叫做“蛟龙”。

神话归神话,不过在今天,“蛟龙”能够在7000米深海发现什么宝贝,具有非常实际的意义。

作为世界上最大的电子设备、光伏发电和风电设备制造国,中国工厂的金属需求量是惊人的。包括铜、镍、锰、钴等在内的金属是电子设备和可再生能源设备制造工艺中不可或缺的原材料。实际上,中国已经是世界第一大稀土金属、金、铝等的生产国,同时也大量进口金属。

随着陆上关键金属储量逐渐变小,开采难度和成本增大,包括中国在内的诸多国家都对海底金属矿产的勘探表现出了巨大的兴趣。目前,中国拥有数量最多,涵盖金属种类最全的海底金属勘探许可证。这是否意味着中国有可能成为最早进入商业化海底采矿的国家?

海底采矿的诱惑

陆上金属的供应能够持续多久,已经成为一个具有紧迫性的现实问题。

以在太阳能光伏板中广泛使用的镍为例,目前全球陆上镍矿只能满足约四十年的需求,而海底已探明的镍储量比陆上的总量还要多

海底热液喷口硫化物取样。图片来源: Nautilus Minerals
海底热液喷口硫化物取样。图片来源: Nautilus Minerals

另一方面,也有人认为,考虑到海底采矿不存在征地费用和土地纷争,综合来看可能比传统采掘模式还要实惠。

“它(深海采矿)有着广阔的前景,因为储量特别大。”上海交通大学极地与深海发展战略研究中心主任薛桂芳说,这一点国际上的看法是一致的。

现在之所以还没有进行开采,她认为有两个主要原因,一是陆地资源还够用且价格能承受,二是法律的准备还没有完成。“大家实际把它看成一个储备资源。”她说。

在世界范围内,深海矿藏开采技术正处于从试验阶段迈向商业化的转化过程之中。

2017年9月,一条日本采矿船从冲绳近海的专属经济区(EEZ)内1600米深的海底成功进行了“大规模”的集矿。但这次行动的具体产出和经济性细节还不清楚。而2019年2月,由于投资链条断裂,加拿大鹦鹉螺矿业公司(Nautilus Minerals)高调进行了八年之久的一项海底采矿项目宣告破灭。这一项目本来有望成为全球首个合法的商业化海底采矿项目。

技术准备

中国的深海海底采矿事业准备工作到底进展如何?这是一个有些复杂的问题。

目前,国际海域海底的探矿和采矿均受到国际海底管理局(ISA,简称海管局)的监管,在该机构发放的29张各类海底探矿许可证中,中国拿到了4张,涵盖了全部三种深海金属矿类,勘探覆盖面积也是各国中最大的。

此外, “蛟龙”载人海底潜水器也将于2020年进行首次环球航行。在这艘潜水器的行程任务中,考察海底矿产资源赫然在列

可以说,中国的确在深海矿产勘探方面投入了大量的资源,也是世界上深海海底探矿技术最先进的国家之一。

加拿大的勘探公司Nautilus Minerals大大型海床切割设备。图片来源: Nautilus
加拿大的勘探公司Nautilus Minerals大大型海床切割设备。图片来源: Nautilus

但在采矿的核心技术和设备制造上,中国目前尚落后于日本、韩国和西方国家。日本早在1967年就发明了深海采矿系统,并在之后进行了4500米水深的试验。此后,法国和美国的研究者又陆续研发了多种海底采矿系统。如今,加拿大的鹦鹉螺矿业公司和澳大利亚的海王星矿业公司(Neptune Minerals)是海底采矿设备研发领域最活跃的科技企业。

相比之下,中国的扬矿泵管系统海试最深的采矿深度仅为304米,而和“蛟龙”同属“七龙探海”序列的“鲲龙”集矿车,最深的采矿深度也仅是海下500米。

不过,中南大学主攻深海作业装备设计与控制的刘少军教授认为,不能单纯以完成过的水深来评价一个国家在深海采矿研发方面的能力,而应当考虑国家在这方面已有的研究基础和相关的工业水平。

“总体上来说,我认为中国深海采矿技术及能力在国际上应处于中上水平,”他说。

有观察者指出,除了加紧推动本土研究,中国也同时在寻求国际上的资源。例如,中铁集团就收购了英国的深海潜水设备制造商SMD,而负责为鹦鹉螺公司建造母船的福建马尾造船厂也在积极和国外公司合作。

政策支持

中国业已颁布的两份海洋产业五年规划展露了其在深海开发事务中积极参与的想法。中国政府强有力的政策支持是否会推动深海海底采矿突飞猛进?

海洋经济“十二五”(2011-2015)和“十三五”(2016-2020)规划中特别指出,在2011至2015年的五年里,中国要积极申请海底探矿许可和研发勘探设备。中国大洋矿产资源研究开发协会名下的三份勘探合同中,有两份就是在此间签订的。

但对于如何“推进深海矿业、深海装备制造、深海生物资源利用产业化”,产业化的时间表是怎样,两部规划并未明言。

据薛桂芳介绍,中国在深海采矿方面的研究工作从上世纪80年代就开始了,近40年来资金投入和科研发展都很稳定。因此,她认为不排除量变积累后的“飞跃式”发展可能。

2020年,海底龙宫的命运将迎来转折。

不过,长期跟踪深海海底采矿议题的公海联盟(High Seas Alliance)顾问邓肯.加里(Duncan Currie)认为,在深海海底矿产的开采上,中国并没有表现得很急迫。一方面中国自有矿产资源还相对充足,另一方面,对金属的需求也随着产业链的需求而变化,各国是否确实需要到深海去开采这些金属资源,目前并无定论。

随着“蛟龙”在2020年进行环球航行,中国完成对深海资源的摸底后,对于深海海底开采的战略考量可能会更加清晰。

预防“蓝色圈地”的生态风险

国际社会之所以对深海海底采矿高度关注,除了矿产分配格局可能对地缘政治产生的影响之外,另一个关注焦点是海底生态风险。

海底金属结核的采掘会影响章鱼、海绵等生物的栖息地,而多金属硫化物温暖的生成环境往往是海底生物密集之地。邓肯.加里表示,在真正开始深海海底采矿之前,世界还有太多准备要做,法规制度建设之外,海底生物多样性保护的科研和技术都需要进一步推进。

深海中这个2米高的岩石上悬浮着各式各样的海星群。
深海中这个2米高的岩石上悬浮着各式各样的海星群。

作为自身面临国内环境治理重重挑战的新兴经济体,中国对深海海底采矿的环境监管力度引人注目。

中国已经开始建立深海海底矿产有关的制度和法律。在2016年和2017年相继颁布《中华人民共和国深海海底区域资源勘探开发法》(以下简称《深海法》)及《深海海底区域资源勘探开发许可管理办法》(以下简称《管理办法》),对尚未开始的深海采矿行为主体的资格获得、行为规范等做出了规定。这两部法规参照了中国对海管局的承诺,从制度上确保了一旦海管局放开海底采矿,来自中国的从业者可以合规开展活动。

不过《深海法》虽已出台,完善的深海海底采矿法律制度体系的形成,还有待时日。根据中国立法制度,《深海法》出台之后,会陆续出台与之配套的法规,《管理办法》是其中之一。关于海底勘探资料样品也有了暂行管理办法,但深海海底区域资源勘探开发环境保护的规章还在制定中。

当然,中国作为联合国海洋法公约成员国,其在国际海域的开发活动要受到国际法的约束。目前,海管局仍在准备一份管束全球深海海底采矿的行为准则,这份准则可能在今年的两次会议中出台。对于中国,以及所有其他打算进行深海海底采矿的国家,这套“规矩”才是底线。

中国从一开始就在海管局占有重要席位:1996年加入刚成立两年的海管局,就是最大投资国之一,现在则作为最大的消费国,位列具有更大投票权重的海管局理事会A组。上海交通大学极地与深海中心作为中国的研究机构,也获得了海管局民间观察员的身份。中国在深海采矿事务上所拥有的较大话语权能否转化为更大的生态责任担当,还有待观察。

随着2020年——海管局为自己设定的采矿行为准则最后制订期限的临近,海底龙宫的命运也将迎来转折。