Глубоководная добыча – нулевой сброс хвостовой воды – секвестрация углерода – рифовая промышленность – в новой циклической системе, предложенной командой Океанского университета Китая, эти четыре ранее разрозненных звена теперь «связаны» в замкнутый цикл.

Глубоководные районы содержат сотни миллиардов тонн стратегических полиметаллических конкреций, однако водный шлейф в хвостовой воде и высокие выбросы углерода материнского судна долгое время сдерживали их коммерциализацию. 8 июня 2026 года исследовательская группа профессора Ша Фэя из Океанского университета Китая опубликовала в журнале «Китайская инженерная наука» результаты, дающие системный ответ. Впервые на уровне инженерной науки была построена циклическая система «глубоководная добыча – преобразование ресурсов – промышленная синергия», которая переводит обработку хвостовой воды с «пассивного сброса» на «активное создание ценности», встраивая секвестрацию углерода из выхлопных газов в цепочку горных работ.

Две «зеленые красные линии» глубоководной добычи

Глубоководные полиметаллические конкреции залегают в рыхлых донных отложениях, которые легко образуют шлейф при возмущении. Это главный экологический ограничивающий фактор для разработки глубоководных минеральных ресурсов. Большое количество осадков вместе с конкрециями поднимается на надводное судно, после обработки образуется минеральный шлам, который сбрасывается обратно в океан. Прямой сброс хвостовой воды вызывает экологические споры и создает двойную красную линию из-за чрезмерного углеродного следа.

Океан является крупнейшим поглотителем углерода в мире, его углеродный резервуар составляет около 3,9×10¹³ т, что в 20 раз больше углеродного резервуара суши и в 50 раз больше углеродного резервуара атмосферы. Использование глубоководного пространства и функция поглощения углерода являются важными областями для содействия устойчивому развитию. Однако оборудование для глубоководного CCUS пока незрелое, и существует острая необходимость в разработке оборудования для морской секвестрации углерода. Команда Океанского университета Китая напрямую привязала обработку хвостовой воды и секвестрацию углерода к неотъемлемым потребностям глубоководной добычи, сделав низкоуглеродную трансформацию «внутренней переменной» бизнес-модели добычи.

«Шестиступенчатая очистка» минерального шлама хвостовой воды: от загрязнителя к товару

Основное узкое место в обработке хвостовой воды заключается в высоком содержании влаги, высоком содержании солей и остаточных тяжелых металлах в минеральном шламе. Исследовательская группа создала четырехэтапную систему безопасной обработки: «эффективная флокуляция → фильтр-прессное обезвоживание → выщелачивание для удаления солей → стабилизация тяжелых металлов». После обработки содержание влаги, солей и тяжелых металлов в минеральном шламе хвостовой воды значительно снижается, а чистота шлама достигает стандартов безопасного использования.

На этой основе команда проложила три пути ресурсизации: почва для рифового земледелия (обработанный минеральный шлам богат органическими веществами, может улучшить кораллово-песчаную почву), зеленые строительные материалы для рифов (высоковлажный минеральный шлам смешивается с вяжущими материалами для прессования кирпичей, подходящих для суровых транспортных условий рифового строительства) и качественные товары для личной гигиены (высокочистые силикаты из минерального шлама могут быть извлечены для производства масок для лица, скрабов для тела и других продуктов), реализуя полную цепочку «сокращение отходов – создание ценности – адаптация к рифам».

Синергетическая интеграция секвестрации углерода из выхлопных газов: двойной выигрыш в снижении выбросов углерода и затрат

Исследовательская группа отмечает, что струи CO₂ в глубоководной среде месторождений демонстрируют производительность сбора, не уступающую водяным струям, обладают хорошей экологичностью и низким риском утечки секвестрированного углерода. Интегрированная судовая технология улавливания углерода захватывает выхлопные газы материнского судна, а затем с помощью условий высокого давления и низкой температуры глубоководной среды осуществляется секвестрация методом гидратообразования CO₂, образуя стабильное твердое состояние, закрепленное на морском дне. Одновременно это увязывается с механизмом торговли углеродными квотами для повышения экономической эффективности, эффективно сокращая дублирование рабочего оборудования и энергии, повышая общую эффективность работы.

Совместное использование оборудования для синергетической работы с секвестрацией углерода

Глубоководная добыча и морская секвестрация углерода обладают высокой степенью взаимодополняемости в отношении рабочего оборудования и пространства, а их рабочие циклы не мешают друг другу. Модель промышленной синергетической разработки может не только улучшить прибыльность морской секвестрации углерода, но и повысить общую прибыльность добычи. Исследование рекомендует ускорить разработку ключевых технологий и оборудования для глубоководной добычи, сформировать полную промышленную цепочку и кластеры, а также усилить подготовку специалистов широкого профиля.

Приближение «двойной кривой» экономики и экологии

Прорыв в коммерческой разработке глубоководных полезных ископаемых

Ресурсы глубоководных полиметаллических конкреций достигают десятков миллиардов тонн, а количество металлов, таких как медь, никель и кобальт, превышает 2×10⁹ т. Это незаменимое ключевое сырье для таких отраслей новой энергетики, как фотоэлектричество, ветроэнергетика и электромобили. Если минеральный шлам хвостовой воды напрямую перепродавать в рифовое растениеводство/промышленность стройматериалов, а углеродные кредиты включать в торговлю, ожидается структурное улучшение чистого денежного потока горнодобывающих компаний. Модель синергетической разработки глубоководной добычи и секвестрации углерода может помочь снизить экологические риски и споры, связанные с глубоководной добычей, и предоставить надежное китайское решение для переговоров по горнодобывающему кодексу Международного органа по морскому дну.

Инфраструктура рифов и продовольственная безопасность

Команда особо предложила «синергетическое развитие глубоководной добычи и рифового земледелия». Обработанный минеральный шлам обладает способностью удерживать влагу и удобрения, может напрямую улучшать кораллово-песчаную почву рифов и решать проблему продовольственного снабжения рифов в условиях крайней нехватки пресной воды. Технологии производства высокоплотных легких строительных материалов, подходящих для рифовой среды, и технологии производства качественных товаров для личной гигиены из минерального шлама хвостовой воды также могут быть реализованы в виде замкнутого цикла непосредственно в ограниченной рифовой среде.

Торговля углеродом и голубая экономика

Эта модель превращает затраты на очистку хвостовой воды и выхлопных газов в источник дохода. Сочетание с механизмом торговли углеродными квотами для повышения экономической эффективности может сформировать двойной стимул «снижение выбросов углерода с помощью технологий + торговля углеродными квотами». Расширение национального углеродного рынка неизбежно, и голубые углеродные квоты получат независимый канал учета. В будущем компании, занимающиеся глубоководной добычей, возможно, будут продавать не только металлические полезные ископаемые, а комплексное решение «металлы + сельскохозяйственная почва + стройматериалы + углеродные кредиты».

Предоставление технологических решений для низкоуглеродной трансформации глобальной морской инженерии

Циклическая система «глубоководная добыча – преобразование ресурсов – промышленная синергия» предоставляет тиражируемое технологическое решение для низкоуглеродной трансформации морских инженерных систем, а также вносит эффективную технологическую парадигму в глобальную голубую экономику. Команда Океанского университета Китая уже продвигает совместные морские испытания с несколькими ведущими отечественными предприятиями, стремясь к тому, чтобы к моменту начала коммерческой добычи интеграция нулевого сброса хвостовой воды и секвестрации углерода была «установлена должным образом».

Когда труба для хвостовой воды глубоководного добычного судна направляется не в море, а на рифовые фермы и заводы стройматериалов; когда судовая система улавливания углерода превращает выхлопные газы в глубоководную зону связывания углерода – глубоководная добыча перестает быть синонимом «разрушения океана ради ресурсов», а становится новой инфраструктурой глобальной низкоуглеродной трансформации. Китай пишет в глубинах океана новое уравнение баланса «экономического счета + экологического счета».