Die Zukunft der Technologie ist auf dem Meeresboden versteckt.


Im März 1968 eine sowjetische Golf II u-Boot nukleare ballistische Raketen tragen explodierte und sank 1.500 Seemeilen nordwestlich von Hawaii. Fünf Monate später, die US-Regierung entdeckte das Wrack – und beschlossen, es zu stehlen. So begann Projekt WIRTSCHAFTSINSTRUMENT, einer der am meisten absurd ehrgeizige Vorgänge, die die CIA je erdacht hat.

Die mögliche Auszahlung des Projekts WIRTSCHAFTSINSTRUMENT war enorm – ein detaillierter Blick auf sowjetische Waffen Fähigkeiten und vielleicht einige begehrten kryptographische Ausrüstung. Aber das 1.750 Tonnen schwere u-Boot bis zu einer Tiefe von 16.500 Fuß gesunken war, und eine massive Erholung Schiff nötig war, um es zu schleppen. Die CIA rekrutiert also Howard Hughes um eine Titelgeschichte zur Verfügung zu stellen, die erklären würde, warum es ein 619-Fuß-langen Schiff baute.

Hughes, die Geschichte ging, wollte mir Manganknollen-Kartoffel-Größe dieser Form natürlich auf den Tiefseeebenen rockt – über seine Beteiligungsgesellschaft Summa Corporation. Ein Milliardär industrieller Aufbau eines verrückten neuen Schiffes Schatz am Meeresgrund suchen? Es Klang plausibel genug, und die Öffentlichkeit kaufte es.

"Zur Zeit Menschen war nicht klar das war ein großer Trick," Ozeanograph Frank Sansone von der University of Hawaii at Manoa sagte Gizmodo. "Faszinierend ist, dass eine ganze Reihe von Forschung über Manganknollen der CIA Titelgeschichte einrichten."

Über die Jahre und Jahrzehnte, Privatindustrie würden feststellen, dass Manganknollen enorme Mengen an seltenen Erden enthalten – wertvolle Elemente im Mittelpunkt unserer Smartphones, Computer, Verteidigungssysteme und saubere Energietechnologien. Wir haben einen endlosen Bedarf für diese Metalle und begrenzten landgestützten Vorräte. Jetzt sind wir vierzig Jahre nach, dass CIA-Grundstück am Rande einer Unterwasser Goldrausch. Eine, die eines Tages tippen in riesigen seltenen Erden ermöglichen konnte, behält sich vor, an der Unterseite des Ozeans.

"Sie im Grunde alle seltenen Erden müssen Sie aus der Tiefsee liefern können", sagte John Wiltshire, Direktor des Hawaii Undersea Research Lab Gizmodo. "All die dazu notwendige Technik ist jetzt in irgendeiner Form der Entwicklung."

Aber selbst wenn wir verzweifelt zu wollen, der Meeresboden für seltene Erden Bergbau wird nicht einfach sein. Wie Projekt WIRTSCHAFTSINSTRUMENT soll es mit technischen Herausforderungen und enorme Risiken behaftet sein.

Der Begriff "seltene Erden" ist irreführend. Eine Gruppe von siebzehn chemisch ähnliche Elemente — einschließlich 15 Lanthanid Metalle, Scandium und Yttrium-seltene Erden in der Erdkruste eigentlich reichlich vorhanden sind. CER ist häufiger vor als Blei, und sogar die kleinste gemeinsame seltene Erden sind hunderte Male reichlicher als Gold.

Aber aufgrund ihrer geochemischen Eigenschaften nicht seltene Erden tendenziell die metallreichen Erze zu bilden, die Bergbau wirtschaftlich machen. Einige Mineralien, wie der Magnetwerkstoffe in nur seltenen Erden mir in den USA gefunden, kann bis zu ein paar Prozent seltene Erden Oxide enthalten. Immer häufiger werden seltene Erden in verschwindend geringen Konzentrationen verteilt. Um an sie heranzukommen, sind große Mengen von Gestein zerkleinert, dann eine räumliche Trennung, ätzende Säuren und sengende Hitze ausgesetzt. Es ist eine teure, arbeitsintensiver Prozess, und es produziert eine unheilige Menge radioaktiver Abfälle.

"Wir nicht seltene Erden mir, weil es einfach ist, sondern weil wir sie brauchen." Der Technologiebranche völlig abhängig von diesen Elementen ", sagte Alex King, Direktor des Instituts kritische Materialien Gizmodo. "sie spielen eine ganz besondere Rolle."

Es gibt unzählige Möglichkeiten, die diese Metalle unsere Tech schneller, leichter, haltbarer und effizienter machen. Europium, als ein roter Phosphor in Kathodenstrahlröhren und LCD-Displays zu nehmen. Es kostet $2.000 pro Kilo, und es gibt keinen Ersatz. Oder Erbium, fungiert als ein Laser-Verstärker in Glasfaserkabeln. Es kostet $1.000 pro Kilo, und es gibt keinen Ersatz. Yttrium ist bestreut in die thermische Beschichtungen von Jet-Triebwerke, anderen Metallen durch intensive Hitze zu schützen. Neodym ist der Antriebsmotor für die Hochleistungs-Magnete in fast jeder Festplatte, audio-Lautsprecher, Wind-Turbine-Generator, schnurlose Werkzeug und Elektro-Fahrzeugmotor gefunden.

Die Liste geht weiter. Behandlung-Medikamente. MRT-Geräten. Nukleare Steuerstäbe. Kamera-Objektive. Supraleiter. Seltene Erden sind unerlässlich, um so eine Schar von Technologien, die ein Mangel, nach dem Natural Resources Council würde "erhebliche negative Auswirkungen auf unsere Lebensqualität haben."

Dass Realität die US-Regierung sehr macht besorgt. Weil wir heute ganz auf seltene Erden Importe angewiesen sind. Und die meisten dieser Einfuhren kommen aus China.

Seit Jahrzehnten produziert eine amerikanische Firma namens Molycorp die meisten der weltweit seltenen Erden, eine Mine in Mountain Pass, Kalifornien. Aber bis Mitte der 1980er Jahre wurden riesige seltene Erden vorkommen in der Inneren Mongolei und Südchina entdeckt wird. Mit billigen Arbeitskräften und praktisch keine Umweltvorschriften konnten chinesische Bergbauunternehmen die US-Industrie in den 1990er und frühen 2000er Jahren zu unterbieten. Nicht in der Lage über seine Auswirkungen auf die Umwelt weiterhin wettbewerbsfähig und nach öffentlicher Kritik, Molycorp Herunterfahren der Bergbaubetrieb im Jahr 2002. Bis zum Jahr 2010 kontrolliert China 97 Prozent des Marktes.

Dann China fing an, seine Muskeln. Erstens aufgeschlitzt es seltene Erden Exportquoten, das weltweite Angebot zu beschränken. Im September 2010 aufgefordert eine maritime Grenzstreitigkeiten zwischen die chinesische Regierung vorübergehend alle seltenen Erden Exporte nach Japan. Diese Ereignisse schickte Schockwellen durch den internationalen Markt. Seltene Erden Preise stieg als Technologie-Unternehmen schnell gefüllte Vorräte um sich vor künftigen Versorgungsstörungen schützen. Ökonom Paul Krugman verurteilte US-Politiker dafür, dass China zu erwerben, "eine Monopolstellung übersteigt die kühnsten Träume des Nahen Ostens Öl befeuerten Tyrannen."

Sechs Jahre später, Angst vor Chinas seltene Erden Dominanz aufgewickelt unbegründet. Die Angst motiviert andere Länder Fertigungseinführung ihre seltenen Erden, Chinas Würgegriff. Ende 2014 entschied der Welthandelsorganisation gegen China für missbräuchliche Handelspraktiken, zwingen die Regierung seine Seltenerd-Quoten ganz abzuschaffen. Preise stark gesunken.

Dennoch hatte Angst vor einer zukünftigen seltene Erden Mangel dauerhafte Auswirkungen auf die US-Politik, woraufhin das Department of Energy, Millionen in die Grundlagenforschung zur Verringerung der Verwendung von seltenen Erden und Wiederherstellung von vorhandenen Produkten zu gießen. Einige Branchen haben zurückschneiden – Tesla nicht seltene Erden in seiner Batterien oder Motoren verwenden – aber für andere Anwendungen, die noch nicht machbar. Und die Nachfrage nach diesen Metallen wird nur wachsen.

"In einer Wirtschaft, wo der Einsatz von seltenen Erden wächst, können nicht Sie Ihren Weg aus der Misere, recyceln" König sprach. "Schließlich, es müssen neue Minen werden."

In den schattigen Rändern von der US-Geheimdienste liefen Spannungen hoch. Es war der Sommer von 1974, und nach sechs Jahren der Vorbereitung, der CIA u-Boot-Bergung wurde schließlich auf. Die Hughes Glomar Explorer, ein 36.000 Tonnen schwere Tier eines Schiffes, die dafür ausgelegt ist, eine gesamte u-Boot an der Oberfläche von 20.000 Feet under, war wie nichts, was jemand jemals gebaut hatte. Falltüren geöffnet unterhalb der Wasserlinie in der Mitte des Ozeans. Ein drei-Meile versenkbare Pfahlsystem, ausgestattet mit einem Greifer-wie Capture-Fahrzeug würde steigen am Meeresboden und das sowjetische Schiff schleppen.

Die Operation wird eine große Enttäuschung aufgewickelt. Da das u-Boot an die Oberfläche gehoben wird, schnappte es entzwei. Etwa zwei Drittel des Wracks, einschließlich Atomraketen und naval Code Bücher sollen wieder auf dem Meeresboden gestürzt haben. Abgesehen von den Gremien der sechs USSR Marineoffiziere ist unklar, was die Hughes Glomar Explorer oben geschleppt. Wiltshire Gizmodo sagte, gibt"es mindestens drei verschiedene Versionen dieser Geschichte geht um. Wir wissen nie genau, wie viel sie zurückgebracht."

Die CIA betrachtet eine zweite Wiederherstellung-Mission. Aber bevor es Zustimmung bekommen konnte, Reporter Jack Anderson, der seit Monaten Projekt WIRTSCHAFTSINSTRUMENT unterwegs war, brach die Geschichte im nationalen Fernsehen. Front-Page Geschichten enthüllt, dass die Wahrheit über die "Bergbau"-Betrieb bald in der Los Angeles Times, die Washington Postund The New York Timeserschienen.

Anschließende Erholung Missionen wurden verschrottet, aber Ocean Minerals Company, das Konsortium unter der Leitung von Lockheed Martin, die Bergbau-Technologie zur Wiederherstellung des Sub entwickelt hatte verbrachte die nächsten nur wenige Jahre Lenkung die Hughes Glomar Explorer rund um den Clarion-Clipperton-Zone – eine 3,5 Millionen Quadrat-Meile-Schneise der östlichen Pazifik-Tiefsee-Bergbau-Experimente machen.

"Die CIA gebaut Ozean Bergbaugeräte, die tatsächlich geleisteten Arbeitsstunden," sagte Wiltshire. "Ocean Minerals Company fuhr fort, mir Manganknollen und bekam eine Schiffsladung durch den frühen 1980er Jahren." Die Expeditionen lenkte die Aufmerksamkeit auf die Reichtümer auf dem Meeresboden, und eine Reihe von anderen Behörden und privaten Unternehmen begann sponsoring eigener Tiefsee-Bergbau-Kraft.

Seit den 1960er Jahren wurden Bergbau-Unternehmen vor allem für ihre Nickel, Kupfer und Kobalt angezogen Manganknollen. Aber auf dem Weg gelernt Geologen, dass die Felsen auch seltene Erden Oxide enthalten – vor allem, die sehr selten und sehr teuer sind. "Alle sind die großen terrestrischen Lagerstätten der Welt fast ausschließlich leichten seltenen Erden", sagte Jim Hein, ein Ozean-Mineralien-Spezialist mit US Geological Survey Gizmodo. "Tiefsee-Einlagen haben einen viel höheren Anteil an schweren seltenen Erden." "Das ist der entscheidende Unterschied."

Am ersten erröten, die Konzentration der seltenen Erden in Manganknollen — etwa 0,1 Prozent – für kommerzielle Lebensfähigkeit zu niedrig erscheint. Laut Mike Johnston, Vorstandsvorsitzender der Tiefsee-Bergbau-Unternehmen Nautilus Mineralien, seltene Erden kann jedoch Co extrahierten zusammen mit anderen wertvollen Erzen.

"Was diese Gesteine sind im Wesentlichen ein Mangan-Schwamm, der eine Reihe von anderen Metallen getränkt hat", sagte Johnston Gizmodo. "Um diese anderen Metallen heraus zu extrahieren, müssen Sie Anleihen, chemisch oder mit hoher Hitze zu brechen. Sobald Sie das getan haben, können Sie theoretisch nur jeweils die verschiedenen Metalle, einschließlich seltene Erden extrahieren."

Die globalen Seltenerd-Industrie produziert heute, etwas mehr als 100.000 Tonnen Metalle pro Jahr. In der Clarion Clipperton-Zone allein gibt es schätzungsweise 15 Millionen Tonnen seltene Erden Oxide in Manganknollen weggesperrt.

Die Frage ist nicht, ob der Meeresboden seltene Erden hat. Ob wir Sie in einer Weise bekommen können, die wirtschaftlich sinnvoll ist.

Schon vierzig Jahre seit Projekt WIRTSCHAFTSINSTRUMENT Jumpstarted der Tiefsee-Bergbau. Wir haben nicht nur ein möglicher Vermögen in Manganknollen entdeckt, aber eine ganze Reihe von anderen verlockenden Ressourcen, einschließlich Sulfid-Lagerstätten gebildet durch Unterwasservulkane und Tiefsee Ferromangan Krusten, die auch seltene Erden enthalten.

Aber ab sofort, kein einziges Unternehmen hat damit begonnen, kommerziell Meeresboden Mineralien abbauen.

Das offene Meer ist nicht mehr im wilden Westen. In den Jahrzehnten seit dem Hughes Glomar Explorer zuerst, in See stechen wurde ein von Gesetz des Seerechtsübereinkommens verabschiedet, zur Regulierung der Branche auf hoher See. Infolgedessen ist eine Gruppe mit dem Namen der internationalen Meeresboden Behörde (ISA) verantwortlich für Tiefsee-Bergbau-Zonen abgrenzen und Genehmigungen in internationalen Gewässern austeilte.

Bis heute wurden mehr als ein Dutzend Unternehmen Explorationslizenzen in Aussicht Manganknollen in der Clarion-Clipperton-Zone erhalten haben, aber niemand eine tatsächliche Bergbau-Genehmigung erteilt wurde – noch. Zunächst bereitet die ISA Vorschriften zur ökologischen Scheiße Show zu verhindern, die in der Regel entsteht, wenn Menschen versuchen, ihre Hände auf einen neuen Teil der Rohstoffe der Erde bekommen.

Und in der Tat viele Ökologen sind geradezu entsetzt über die Aussicht auf Profit-hungrige Konzerne Schaben, Graben und Zerkleinern fragile Meeresboden Ökosysteme für Edelmetalle. "Du sprichst 100 Prozent Habitatzerstörung in den Bereich, den Sie mir," sagte Wiltshire. "Und weil diese dünnen Einlagen sind, sind Sie einen großen Bereich Bergbau."

Wir denken an die Tiefen des Ozeans als eine kalte, wässrige Ödland, aber Manganknollen und anderen metallreichen Umgebungen auf dem Meeresboden sind voller Fische und Wirbellose. Diese Viecher sind in der Regel hoch spezialisierte, geographisch beschränkt und Störung gar nicht gewöhnt. Als Meeresbiologe bemerkte Craig Smith in einer Erhaltung Planung Publikation im Jahr 2013, kann es dauern, lebenden Organismen in der Clarion Clipperton Zone Tausende bis Millionen von Jahren zur Wiederherstellung der Auswirkungen des Bergbaus.

Die Bedenken von Smith und andere aufgefordert die ISA zu schnitzen, eine breite Schneise der Zone – etwa 550.000 Quadrat-Meilen – für langfristige Erhaltung. Aber geschützte Gewässern weit über dem Meeresboden könnten die Auswirkungen der Ozean Bergbau, zu fühlen. Durch Tritte Sediment, Nährstoffe und sogar giftige Metalle, verringern Bergbau Wasserqualität über weite Regionen des offenen Ozeans, Auswirkungen auf pelagische Fische und Meeressäuger.

Für Möchtegern Bergleute spielen Umweltbelange in ein größeres Problem mit dem Tiefsee-Bergbau: das ganze ist ein großes finanzielles Risiko.

Selbst als seichte Meer Bergbautechnik zieht – Nautilus Minerals hofft, seine erste Meeresboden Sulfid-Lagerstätten in 2018 abbauen – unsere Fähigkeit, Manganknollen sammeln bleibt begrenzt. Während einige Firmen Testversion getestet Knötchen Sammler haben, haben wir nicht noch Produktionsmaßstab Mining-Systeme, die Tausende von Tonnen Gestein an die Oberfläche 15.000 Fuß zu sich schleppen. "In meinen Augen hat niemand wirklich beantwortet die Frage, wie sie gehen, um dieses Material zu ernten", sagte Sansone.

Jedes Unternehmen in der Hoffnung, es auszuziehen müssen zuerst in R&D und Perspektive, die Regionen der Meeresboden wo finden Knötchen konzentriertesten investieren. Und je nachdem, wie streng die ISA Umweltauflagen sind, Unternehmen können nicht sehen eine Rückkehr auf Investition für eine lange Zeit.

Dennoch glauben viele Experten, dass ein Tiefsee-Bergbau unvermeidlich ist. "Es ist eine technische Herausforderung, aber wir die Entwicklung dieses Geräts als ein russisches u-Boot im Jahr 1974 sank begonnen", sagte Wiltshire. "Es ist ein Umwelt- und Investitionen Verzögerung anstatt eine grundlegende Technologie Verzögerung."

Johnston ist einverstanden. "Von wo wir sitzen, hätte ich eine offene Scheckheft, wir könnten auf und Testversion Bergbau in der Clarion-Clipperton-Zone in ein paar Jahren," sagte er. "It-Finanzierung ist die große Frage."

Vor vierzig Jahren gegossen, die US-Regierung Hunderte von Millionen in kühne Unterfangen, ein Stück von Militärtechnologie von der Unterseite des Ozeans zu Baggern. Dauert private Unternehmen den gleichen Sprung bringt die Metalle hinter den Technologien, die wir gewachsen sind, abhängen?

Die Einsätze sind nicht so hoch wie sie waren, als zwei Supermächte auf den Rand eines Atomkrieges Stand. Aber sie könnte in der Zukunft sein. Es gibt mehr als 7 Milliarden Menschen auf diesem Planeten, und eine immer größer werdende Zahl von ihnen wollen Zugang zu allerlei Technik. Da Gesellschaften Übergang von fossilen Brennstoffen, in Richtung sauberer Energiequellen und leiser Fahrzeuge, Nachfrage nach seltenen Erden und anderen exotischen Metallen nur wachsen wird.

"Am Ende des Tages, Bergbau wirkt," sagte Johnston. "Aber Sie haben einen Schritt zurück und schauen über den Tellerrand." Wenn Sie nicht diese Metalle aus dem Ozean produzieren, wirst du dich auf ein Drittel der Weltbevölkerung zu beschränken. Mit den richtigen Verwaltungsstellen sollten wir dies zum Wohle der Menschheit und den Planeten im Allgemeinen tun können."

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