6 км під поверхнею океану: найглибша підводна шахта постачатиме рідкісноземельні метали США та Японії

США та Японія вивчають масштабний проєкт із глибоководного видобутку поблизу віддаленого японського острова Мінаміторісіма, де на прилеглому морському дні розташовані поклади, багаті на рідкісноземельні елементи, приблизно на глибині 19 000 футів (приблизно 6 000 метрів) під поверхнею океану.

Проєкт стосується значно більшого, ніж просто видобутку корисних копалин. У його основі лежить боротьба за контроль над ланцюжками постачання, від яких залежать електромобілі, електроніка, технології відновлюваної енергетики, передове виробництво та оборонні системи.

Ланцюжок постачання рідкісноземельних елементів

Рідкісноземельні елементи — це група мінералів із незвичайними магнітними, електричними та хімічними властивостями. Вони необхідні для виробництва високоефективних магнітів, двигунів, електроніки та низки сучасних оборонних технологій. Китай посів домінуючі позиції у всьому ланцюжку постачання рідкісноземельних елементів, особливо у сфері їх переробки та очищення. Це домінування зробило диверсифікацію стратегічним пріоритетом для США, Японії та інших промислово розвинених економік.

Для Японії це питання є особливо чутливим. Токіо вже відчуло ризики, пов’язані із залежністю від постачання рідкісноземельних елементів із Китаю. Тому країна протягом багатьох років шукає альтернативні джерела та технології. Мінаміторісіма — родовище, розташоване на глибині тисяч метрів під поверхнею Тихого океану, — потенційно відкриває значні можливості.

Перші запаси можуть змінити стратегію Японії

Мінаміторісіма — невеликий віддалений японський острів, розташований далеко в Тихому океані. Дослідження виявили на прилеглому морському дні багатий на мінерали мул, який містить, зокрема, ітрій, гадоліній та диспрозій. Мінераловмісний матеріал залягає приблизно на глибині 6 кілометрів. Підняття матеріалу з такої глибини створює величезні інженерні труднощі, пов’язані з екстремальним тиском, перекачуванням на великі відстані, спеціалізованими суднами та підводним обладнанням.

Японія вже працює над технологіями, необхідними для подолання цих перешкод. Програма за підтримки японського уряду передбачає розробку системи, призначеної для безперервного підйому з морського дна мулу, багатого на рідкісноземельні елементи. У попередніх планах передбачалося випробування системи на глибині близько 6 000 метрів та оцінка можливості її подальшого використання для видобутку сотень тонн мулу на добу.

Заплановано випробування з очищенням

Безпосередня мета полягає не в тому, щоб раптово створити величезну промислову шахту. Натомість Японія намагається довести працездатність технології. У межах ширшої програми країни заплановано місячне випробування з видобутку та очищення. Запропонована система підніматиме мул із морського дна на поверхню, після чого матеріал транспортуватимуть до Японії для переробки та розділення.

За повідомленнями, з 2018 року Японія інвестувала в програму десятки мільярдів єн, що демонструє серйозність, із якою Токіо ставиться до цього проєкту. Наступне головне питання полягає в тому, чи зможе технологія перейти від експериментальної демонстрації до економічно життєздатної видобувної операції. Для Сполучених Штатів привабливість проєкту очевидна: це ще одне потенційне джерело критично важливих мінералів за межами домінуючого китайського ланцюжка постачання.

США бачать альтернативу китайському домінуванню

Перші результати випробувань уже показали, що технологія здатна працювати на екстремальній глибині. У січні–лютому 2026 року японське дослідницьке судно Chikyū провело випробування системи в районі Мінаміторісіми. 1 лютого з глибини 5569 метрів на борт уперше безперервно підняли рідкісноземельний мул. За три дні випробувань вдалося отримати матеріал із трьох різних шарів родовища, а загальний обсяг вилученого мулу після видалення доданої морської води становив близько 50 тонн. Аналіз показав, що приблизно 54% рідкісноземельних елементів у зразках припадає на середні та важкі елементи, зокрема ітрій, гадоліній і диспрозій.

Водночас до промислового видобутку ще далеко. Поточна технологія розрахована приблизно на 350 тонн мулу на добу, тоді як для економічної доцільності, за оцінкою фахівців, продуктивність доведеться збільшити щонайменше у 10 разів — до 3500 тонн на добу. Наступний великий етап запланований на лютий 2027 року: приблизно місячні випробування мають включати не лише підйом мулу, а й його транспортування на Мінаміторісіму, зневоднення, доставку до основної території Японії та випробування процесів розділення, очищення й плавлення. До березня 2028 року японська сторона планує завершити комплексну оцінку можливості промислового освоєння родовища, включно з економічною ефективністю.

Джерело: Interesting Engineering