Minería en aguas profundas – vertido cero de aguas residuales – secuestro de carbono – industria de islas y arrecifes: bajo el nuevo sistema circular propuesto por el equipo de la Universidad Oceánica de China, estos cuatro eslabones originalmente dispersos se están "vinculando" para formar un ciclo cerrado.

Las profundidades marinas albergan cientos de miles de millones de toneladas de recursos estratégicos de nódulos polimetálicos a nivel mundial, pero la pluma de agua residual y las altas emisiones de carbono de los buques nodriza han estrangulado durante mucho tiempo su comercialización. El 8 de junio de 2026, el equipo del profesor Sha Fei de la Universidad Oceánica de China publicó en la revista Ingeniería y Ciencias de China los resultados de su investigación, que ofrecen una respuesta sistémica. Por primera vez, se ha construido un sistema circular de "minería en aguas profundas – transformación de recursos – sinergia industrial" a nivel de ingeniería científica, elevando el tratamiento de aguas residuales de "vertido pasivo" a "valorización activa", e integrando el secuestro de carbono de los gases de escape en la cadena operativa minera.

Dos "líneas rojas verdes" de la minería en aguas profundas

Los nódulos polimetálicos de aguas profundas se encuentran en sedimentos blandos y sueltos, y son propensos a formar plumas de turbidez tras ser perturbados, lo que constituye el principal factor de restricción ambiental para el desarrollo de recursos minerales en aguas profundas. Grandes cantidades de sedimentos son extraídas junto con los nódulos hasta los buques de superficie, donde se procesan y forman lodos minerales que se vierten de vuelta al océano. El vertido directo de aguas residuales genera controversia ecológica y una doble línea roja debido a la alta huella de carbono.

El océano es el mayor sumidero de carbono del mundo, con un reservorio de carbono de aproximadamente 3,9 × 10¹³ t, 20 veces el de los reservorios terrestres y 50 veces el de la atmósfera. La utilización del espacio profundo y la función de sumidero de carbono son áreas clave para promover el desarrollo sostenible. Sin embargo, los equipos de CCUS en aguas profundas aún no están maduros, y es urgente desarrollar equipos de secuestro de carbono marino. El equipo de la Universidad Oceánica de China ha vinculado directamente el tratamiento de aguas residuales y el secuestro de carbono con las necesidades inherentes de la minería en aguas profundas, convirtiendo la transición baja en carbono en una "variable endógena" del modelo de negocio minero.

"Purificación en seis pasos" de los lodos minerales de aguas residuales: de contaminante a producto

El cuello de botella esencial del tratamiento de aguas residuales radica en el alto contenido de humedad, la alta salinidad y los residuos de metales pesados de los lodos minerales. El equipo de investigación estableció un sistema de tratamiento de seguridad en cuatro etapas: "floculación eficiente → filtración por presión → lixiviación para desalinización → estabilización de metales pesados". Tras el tratamiento, el contenido de humedad, la salinidad y el contenido de metales pesados de los lodos minerales se reducen significativamente, y la limpieza de los lodos alcanza los estándares de utilización segura.

Sobre esta base, el equipo abrió tres rutas de valorización: tierra para agricultura en islas y arrecifes (los lodos minerales tratados son ricos en materia orgánica, lo que permite mejorar la calidad del suelo de arena de coral), materiales de construcción ecológicos para islas y arrecifes (los lodos minerales con alto contenido de humedad se combinan con materiales cementantes para prensar ladrillos, adecuados para las estrictas condiciones de transporte en la construcción de islas y arrecifes) y productos de cuidado personal de alta calidad (los silicatos de alta pureza extraídos de los lodos minerales pueden utilizarse para fabricar mascarillas faciales, exfoliantes corporales y otros productos), logrando una cadena completa de "reducción de residuos – valorización – adaptación a islas y arrecifes".

Integración sinérgica del secuestro de carbono de gases de escape: un doble beneficio de reducción de carbono y reducción de costos

El equipo de investigación señaló que los chorros de CO₂ en el entorno de las zonas mineras de aguas profundas muestran un rendimiento de recolección no inferior al de los chorros de agua, tienen una buena compatibilidad ambiental y un bajo riesgo de fuga de carbono secuestrado. Se integra la tecnología de captura de carbono a bordo para capturar los gases de escape del buque nodriza, y se impulsa el secuestro de CO₂ mediante el método de hidratos, impulsado por las condiciones de alta presión y baja temperatura de las profundidades marinas, formando un estado sólido estable anclado en el fondo marino. Al mismo tiempo, se vincula con los mecanismos de comercio de carbono para mejorar la viabilidad económica, reduciendo eficazmente la duplicación de equipos y energía operativa, y mejorando la eficiencia operativa general.

Uso compartido de equipos en operaciones sinérgicas con el secuestro de carbono

La minería en aguas profundas y el secuestro de carbono marino presentan una alta complementariedad en términos de equipos operativos y espacio de trabajo, y sus ciclos operativos no interfieren entre sí. El modelo de desarrollo industrial sinérgico no solo puede mejorar la rentabilidad del secuestro de carbono marino, sino también aumentar los beneficios generales de la minería. La investigación sugiere acelerar el desarrollo de tecnologías y equipos clave para aguas profundas, formar cadenas industriales y clústeres industriales completos, y fortalecer la formación de talentos compuestos.

La "hipérbola" económica y ambiental se acerca

Un avance en la explotación comercial de minerales de aguas profundas

Los recursos de nódulos polimetálicos en aguas profundas ascienden a decenas de miles de millones de toneladas, con cantidades de cobre, níquel y cobalto equivalentes a más de 2 × 10⁹ t, que son materias primas clave indispensables para industrias de nuevas energías como la fotovoltaica, la eólica y los vehículos eléctricos. Si los lodos minerales de aguas residuales se venden directamente a las industrias de cultivo/construcción de islas y arrecifes, y los créditos de carbono se incorporan al comercio, el flujo de caja neto de las empresas mineras podría experimentar una mejora estructural. El modelo de desarrollo sinérgico de minería en aguas profundas y secuestro de carbono puede ayudar a reducir los riesgos ambientales y las controversias de la minería en aguas profundas, proporcionando una sólida solución china para las negociaciones del código minero de la Autoridad Internacional de los Fondos Marinos.

Infraestructura de islas y arrecifes y seguridad alimentaria

El equipo propuso específicamente un "desarrollo sinérgico de la minería en aguas profundas y la agricultura en islas y arrecifes". Los lodos minerales tratados tienen la capacidad de retener agua y fertilizantes, lo que puede mejorar directamente la calidad del suelo de arena de coral en islas y arrecifes, y abordar el problema del suministro de alimentos en islas y arrecifes con extrema escasez de recursos de agua dulce. Las tecnologías de preparación de materiales de construcción ligeros de alta densidad adecuados para entornos de islas y arrecifes, y las tecnologías de preparación de productos de cuidado personal de alta calidad a partir de lodos minerales de aguas residuales, también pueden lograr un ciclo cerrado in situ en el limitado entorno de las islas y arrecifes.

Comercio de carbono y economía azul

Este modelo transforma el tratamiento de aguas residuales y gases de escape de un costo a un punto de ingresos. La combinación con los mecanismos de comercio de carbono para mejorar la viabilidad económica podría generar un doble incentivo de "reducción de carbono mediante tecnología + comercio de sumideros de carbono". Con la inminente expansión del mercado nacional de carbono, los sumideros de carbono azul obtendrán un canal de contabilidad independiente. En el futuro, las empresas mineras de aguas profundas podrían no solo vender minerales metálicos, sino empaquetar una solución integral de "metales + tierra agrícola + materiales de construcción + créditos de carbono".

Proporcionar soluciones técnicas para la transición baja en carbono de la ingeniería oceánica global

El sistema circular de "minería en aguas profundas – transformación de recursos – sinergia industrial" ofrece una solución técnica replicable para la transición baja en carbono de los sistemas de ingeniería oceánica, y también contribuye con un paradigma técnico eficiente para la economía azul global. El equipo de la Universidad Oceánica de China ya ha promovido la colaboración en pruebas de mar con varias empresas líderes nacionales, esforzándose por lograr una "instalación in situ" de la integración del vertido cero de aguas residuales y el secuestro de carbono antes del inicio de la minería comercial.

Cuando el tubo de descarga de aguas residuales de un buque minero de aguas profundas no se dirige al mar, sino a las granjas de islas y arrecifes y a las fábricas de materiales de construcción; cuando el sistema de captura de carbono a bordo convierte los gases de escape en zonas de fijación de carbono en aguas profundas – la minería en aguas profundas ya no será sinónimo de "destruir el océano para obtener recursos", sino una nueva infraestructura para la transición baja en carbono global. China está escribiendo una nueva ecuación que equilibra la "contabilidad económica y ecológica" en las profundidades marinas.