11/02/2019 - Lasertechnologie zur Kartierung der Meerestiefen und zur Erschließung neuer Wege zur Nutzung der mineralischen Meeresressourcen

Menéame

Angesichts der wachsenden Notwendigkeit, die Menge an Rohstoffe zur Verwendung bei der Herstellung von Erzeugnissen, die mit der Intelligente Elektronik, medizinische Wissenschaften und erneuerbare Energien, haben Wissenschaftler ihre Aufmerksamkeit auf die Meeresmineralressourcen sowie Katalogisierungsmöglichkeiten und Nutzungswege.

Landische Vorkommen von Metallen wie Kupfer, Nickel, Mangan, Zink, Lithium und Kobalt gehen aus, und der Bergbau im Meer wird als Alternative betrachtet, um die verfügbaren Vorräte zu erhöhen. Diese Arbeit könnte jedoch teuer und auch die Umwelt beeinträchtigen, vor allem für die biologische Vielfalt und die Ökosysteme.

Eine Registrierung und Quantifizierung von Mineralien im Meeresboden könnte die Exploration erleichtern. Ein Team von Wissenschaftlern aus dem aus europäischen Mitteln finanzierten Projekt ROBUST schlägt genau dies vor. Wie in einer Pressemitteilung • Die Forschungsarbeiten über die Entwicklung der Laser Zentrum Hannover e.V.(LZH) gemessen Zinkproben bei Druck von 600 Bars Durch Laser-induzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) wurde gezeigt, dass das im LZH entwickelte LIBS-System für den Einsatz in Tiefen von bis zu 6 000 Metern unter dem Meeresspiegel geeignet ist.

Das LZH hat mit acht weiteren europäischen Partnern zusammengearbeitet, um ein autonomes Lasermesssystem für den Unterwassereinsatz zu entwickeln.

In derselben Pressemitteilung wird darauf hingewiesen, dass LIBS eine kontaktlose und praktisch zerstörerische Methode zur Analyse von chemischen Stoffen ist. Es ermöglicht die Untersuchung fester, flüssiger und gasförmiger Materialien und basiert auf der Laser-induzierten Plasmaerzeugung und -analyse. Die Energie des Laserstrahls am Brennpunkt ist so hoch, dass Plasma erzeugt wird. Dieses Plasma sendet wiederum spezifische Strahlung aus jedem Element, die mit einem Spektroskop gemessen wird.
 

Ozeanische Bedingungen

Das Projektteam entwarf und baute eine spezielle Druckkammer, um das LIBS-System unter abscheulichen Bedingungen zu überprüfen. Es ist möglich, eine Tiefe von simulieren 6.500 Meter und Druck bis zu 650 bar. Die Kamera kann mit Süßwasser oder Salzwasser gefüllt werden und so verschiedene mögliche Anwendungen simulieren. Die Laserstrahlung wird durch einen Visor in die Druckkammer eingeführt, wo sie auf die zu analysierende Probe wirkt, wird in der Pressemitteilung hinzugefügt.

Das laufende Projekt ROBUST (Robotic subsea scanning technologys) geht auf die Notwendigkeit ein, eine zuverlässige und kostengünstige autonome Technologie zu entwickeln, mit der große Flächen auf der Suche nach Mineralien und Rohstoffen erfasst werden können, wie in CORDIS. Das Team behauptet, dass diese Technologie dazu beitragen wird, die Kosten für die Bergwerksexploration wirksam und nicht aufdringlich mit möglichst geringen Umweltauswirkungen zu senken.

Dennoch wird sich das autonome Roboter-U-Boot eintauchen, um die Ressourcen zu markieren, die von den LIBS-Scannern erfasst werden könnten, und dazu wird eine dreidimensionale Aufzeichnung des Bodens in Echtzeit (durch hydroakustische Laserscanner und Photogrammetrie) verwendet. Danach wird das LIBS an idealen Standorten liegen, an denen sich die mineralischen Ablagerungen im Meeresgrund befinden, um autonome quantitative und qualitative Analysen durchzuführen.
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