La demanda mundial de metales estratégicos como níquel, cobalto y cobre se ha disparado, mientras que los recursos terrestres se agotan progresivamente. Sin embargo, en las profundidades del océano, a miles de metros bajo la superficie, yacen interminables "tesoros" como unos 3.000 millones de toneladas de cobalto y billones de toneladas de nódulos de manganeso. Quien logre abrir primero esta bóveda azul ocupará una posición dominante en la competencia internacional de la era de las nuevas energías.

Recientemente, el vehículo minero de carga pesada para aguas profundas de la serie "Kaituo", desarrollado por el equipo del profesor Yang Jianmin de la Universidad Jiao Tong de Shanghái, realizó una prueba de extracción de mineral de roca dura a una profundidad máxima de 4.102,8 metros, logrando un hito en el campo de la minería en aguas profundas de China. Esto no solo convierte a China en uno de los pocos países del mundo con capacidad de extracción industrial de minerales de roca dura en aguas profundas, sino que también abre un nuevo camino para el desarrollo de la futura industria de tecnología marina profunda.

Dos "gigantes" sientan las bases de la minería en aguas profundas

En 2013, cuando los equipos de minería en aguas profundas en el extranjero ya tenían un cierto nivel, la investigación y el desarrollo relacionados en China comenzaban prácticamente desde cero. Bajo el liderazgo del científico jefe de la serie "Kaituo", el profesor Yang Jianmin, de la Facultad de Ingeniería Naval, Oceánica y de la Construcción de la Universidad Jiao Tong de Shanghái, un equipo de ingeniería naval y oceánica inició un esfuerzo de investigación independiente que duró trece años.

Los logros del equipo fueron sólidos y progresivos:

El "Kaituo-1", cuyo objetivo principal eran los nódulos polimetálicos, mide 5,6 metros de largo y pesa 9,0 toneladas. En agosto de 2021, completó con éxito una prueba en aguas profundas en el mar de Xisha, en el mar de China Meridional, alcanzando una profundidad operativa máxima de 1.305 metros, un nivel líder nacional en ese momento, logrando un avance de la nada a la existencia.

El "Kaituo-2" se centró en minerales de roca dura más difíciles de extraer, como las costras polimetálicas y los sulfuros polimetálicos. Mide 6,0 metros de largo, pesa 14,5 toneladas (5,6 toneladas en agua) y tiene una profundidad operativa de diseño de 6.000 metros, lo que implica una mayor inversión en I+D y desafíos técnicos más severos.

En junio de 2024, el "Kaituo-2" se dirigió a la zona de costras y nódulos polimetálicos del Pacífico occidental. Durante cinco días consecutivos de intenso trabajo, enfrentando vientos de fuerza 6 y estado de mar 4, el vehículo minero completó con éxito cinco inmersiones de aterrizaje: cuatro a profundidades de 2.000 metros y una a 4.000 metros, con una profundidad máxima de inmersión de 4.102,8 metros, y trajo de vuelta más de 200 kilogramos de muestras de minerales de aguas profundas, incluyendo costras polimetálicas, nódulos polimetálicos y lecho rocoso submarino.

Con esto, el equipo de la Universidad Jiao Tong de Shanghái superó cinco grandes desafíos tecnológicos: la movilidad de alta maniobrabilidad en terrenos submarinos complejos, la perforación y extracción compuesta de múltiples tipos de minerales en aguas profundas, el control inteligente y preciso de operaciones de carga pesada en aguas profundas, el despliegue y recuperación de cargas pesadas con cables no metálicos en aguas profundas, y el monitoreo y evaluación de la perturbación ambiental en aguas profundas. Además, superó por primera vez la barrera de los 4.000 metros en la profundidad de las pruebas de mar de vehículos mineros de aguas profundas. En mayo de 2026, el proyecto fue galardonado con el sexto "Top Diez Avances Tecnológicos" de la Universidad Jiao Tong de Shanghái.

Cinco tecnologías pioneras forjan un "guerrero submarino"

Movilidad de alta maniobrabilidad en terrenos submarinos complejos: maniobra con soltura en pendientes pronunciadas y lodo blando

Las costras polimetálicas a menudo se adhieren a montañas submarinas escarpadas con pendientes de más de 30 grados, mientras que los nódulos polimetálicos están "semienterrados" en lodos submarinos viscosos y blandos.

Las cuatro orugas independientes del "Kaituo-2" pueden ajustar de forma autónoma y en tiempo real su dirección y postura según el terreno submarino real, logrando un posicionamiento preciso a nivel de centímetros incluso en la oscuridad de las profundidades marinas. Ya sea trepando por crestas rocosas duras o atravesando sedimentos blandos, el vehículo minero puede completar la marcha, el ascenso de pendientes y el giro en el lugar, moviéndose con total soltura en todo tipo de terrenos submarinos complejos.

Perforación y extracción compuesta de múltiples minerales: un vehículo multifuncional con recolección simultánea

Huang Wei, subdirector del Departamento de Geología Marina Profunda y Recursos del Instituto de Geología Marina de Qingdao, que participó en las pruebas de mar a bordo del barco, comentó: "Para las costras polimetálicas adheridas a la roca base en pendientes, la capacidad de corte del 'Kaituo-2' puede separar rápidamente la costra de la roca base y aspirar eficientemente el mineral de la costra hacia la caja colectora; para los nódulos polimetálicos semienterrados en el lodo blando del fondo marino, puede excavarlos".

Un solo equipo puede adaptarse simultáneamente a la recolección de dos tipos diferentes de minerales, lo que mejora enormemente la eficiencia de la ingeniería minera en aguas profundas y el nivel de utilización del equipo.

Control inteligente y preciso de cargas pesadas en aguas profundas: percepción y decisión autónomas

Las condiciones extremas de las operaciones en aguas profundas imponen los más altos requisitos a la inteligencia artificial y el control automático. El sistema de control inteligente del "Kaituo-2" cuenta con capacidades de planificación autónoma de rutas de operación, seguimiento de objetivos y evitación autónoma de obstáculos, lo que le permite completar operaciones en el fondo marino sin intervención humana, incluso en entornos oscuros, de alta presión y con mal tiempo. Con la ayuda del posicionamiento preciso a nivel de centímetros, la compleja operación minera submarina se asemeja más a un "ballet submarino" automatizado y programado.

Despliegue y recuperación de cargas pesadas con cables no metálicos: primer cabrestante nacional de gran profundidad

El despliegue y la recuperación de equipos de carga pesada en entornos marinos profundos con mal tiempo es una "prueba de fuego" para los equipos de minería en aguas profundas. Los cables de material no metálico no solo tienen una mayor resistencia específica, sino que también superan con creces la capacidad de transmisión de señales de los cables metálicos. Sin embargo, los desafíos técnicos como el balanceo de equipos de gran tonelaje en aguas profundas debido a las olas y los cambios repentinos de carga han preocupado durante mucho tiempo al equipo. El "Kaituo-2" validó con éxito el sistema de despliegue y recuperación de cargas pesadas con cables no metálicos en aguas profundas, proporcionando una capacidad de ingeniería clave para la entrada y salida de equipos de carga pesada de gran profundidad en China.

Monitoreo de la perturbación ambiental en aguas profundas: base de datos para una minería ecológica

El ecosistema de las aguas profundas es extremadamente frágil. El impacto potencial de la minería a gran escala en la "pluma" y la contaminación acústica del fondo marino es el núcleo de la controversia internacional sobre la minería en aguas profundas. El "Kaituo-2" está equipado con un sistema de monitoreo ambiental multiparamétrico que monitorea y evalúa de manera integral la generación y dispersión de la pluma y el ruido de las operaciones submarinas, proporcionando datos empíricos de primera mano para la futura minería ecológica en aguas profundas.

Recursos del azul profundo, soberanía a través de la tecnología

Rompiendo el cuello de botella de los minerales estratégicos

La dependencia externa de China de metales clave es grave: la dependencia del cobalto alcanza casi el 99%, y la del cobre, el 77%, superando incluso la dependencia del petróleo en algunos minerales estratégicos. Sin embargo, la ley de los depósitos minerales en las zonas mineras de aguas profundas es, en general, un orden de magnitud superior a la de depósitos similares en tierra: el valor del mineral extraído de una tonelada de nódulos del fondo marino es de aproximadamente 6.000 a 7.000 yuanes.

El avance de la serie "Kaituo" significa que China ha dado un paso sólido para liberarse de la dependencia excesiva de los minerales terrestres únicos y lograr un control autónomo de la cadena de suministro de minerales estratégicos. Chen Xuguang, profesor de la Universidad Oceánica de China, señaló: "La minería en aguas profundas es crucial para el control autónomo de la cadena de suministro de recursos minerales estratégicos".

Aprovechando la oportunidad de la comercialización de la minería en aguas profundas

La Agencia Internacional de la Energía estima que para 2030, la demanda mundial de cobalto será 10 veces mayor que la actual, e incluso podría llegar a ser 25 veces mayor. La Unión Europea, Japón y Canadá ya están compitiendo en la investigación y el desarrollo de tecnologías y equipos clave para la minería en aguas profundas. Se prevé que el desarrollo de recursos minerales en aguas profundas podría comercializarse en los próximos 10 a 15 años.

La empresa canadiense TMC completó una prueba de recolección y elevación de minerales en aguas profundas en 2022. Liu Dahai, académico de la Academia de Ingeniería de China, enfatizó: "Dominar la tecnología de minería en aguas profundas significa que el país tiene la capacidad de operar y sobrevivir a largo plazo, de manera sistemática y controlable en aguas profundas y lejanas. Este es un indicador clave de la transición de las aguas costeras al océano profundo y un pilar tecnológico indispensable para una potencia marítima". El éxito de la serie "Kaituo" ha colocado a China entre los líderes mundiales en esta futura competencia por los recursos.

Impulsando un clúster industrial de equipos de aguas profundas

La minería en aguas profundas es un proyecto de sistema extremadamente complejo que integra la exploración en aguas profundas, la comunicación y navegación, la robótica inteligente, el apoyo en superficie y el monitoreo ambiental. Los resultados tecnológicos impulsarán sistemáticamente la actualización de múltiples sectores industriales, como la robótica de aguas profundas, los materiales resistentes a la alta presión, la detección de precisión, el control inteligente, el posicionamiento dinámico y el diseño de buques especiales, forjando un nuevo motor para la fabricación de equipos de alta gama y la industria de la información marina de China.

La exitosa prueba de mar del "Kaituo-2" ha sido ampliamente cubierta por más de 300 medios de comunicación nacionales e internacionales, incluidos el Diario del Pueblo, la Agencia de Noticias Xinhua y el sitio web del Gobierno chino, convirtiéndose en un evento emblemático para la minería en aguas profundas de China. En el momento en que el desarrollo de los recursos de aguas profundas globales está a punto de entrar en la fase de comercialización, la serie "Kaituo" sin duda actuará como pionera de los equipos mineros de aguas profundas de China, surcando las olas en los dominios azules más profundos y lejanos.