Cartografiar los océanos: tecnología láser para asistir en la prospección minera de las profundidades oceánicas

Los recursos marinos minerales han despertado una buena dosis de atención de un tiempo a esta parte debido a la cada vez mayor cantidad de materias primas necesarias para la fabricación de productos relacionados con la electrónica inteligente, las ciencias médicas y la energía renovable. Los yacimientos terrestres de metales como el cobre, níquel, manganeso, cinc, litio y cobalto están agotándose, y la minería marina se contempla como una alternativa con la que aumentar las reservas disponibles. No obstante, esta labor podría resultar cara y además negativa para el medio ambiente, sobre todo para la biodiversidad y los ecosistemas.

Una labor de registro y cuantificación de minerales en el suelo marino podría facilitar los trabajos de prospección. Un equipo de científicos perteneciente al proyecto financiado con fondos europeos ROBUST se propone precisamente esto. Tal y como se explica en una nota de prensa, científicos adscritos a uno de los socios del proyecto, el Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH), midieron muestras de cinc a presiones de 600 bares mediante espectroscopía de plasma inducido por láser (LIBS). «Lograron así mostrar que el sistema LIBS desarrollado en el LZH es adecuado para su uso a profundidades de hasta 6 000 metros bajo el nivel del mar».

El LZH ha colaborado con otros ocho socios europeos para desarrollar un sistema de medición autónomo láser para uso submarino. «El sistema podría detectar muestras, como módulos de manganeso, y analizar su composición material directamente en el fondo marino».

En la misma nota de prensa se indica que LIBS es un «método sin contacto y prácticamente no destructivo de análisis de elementos químicos». Permite examinar materiales sólidos, líquidos y gaseosos y se basa en la generación y el análisis de plasma inducido por láser. «Un haz de láser de alta energía se enfoca sobre la muestra. La energía del haz de láser en el punto focal es tan alta que se genera plasma. Este plasma emite a su vez radiación específica de cada elemento, la cual se mide mediante un espectroscopio».

Condiciones oceánicas

El equipo del proyecto diseñó y fabricó una cámara de presión especial para comprobar el sistema LIBS en condiciones abisales. En ella es posible simular una profundidad de 6 500 metros y una presión de hasta 650 bares. «La cámara puede llenarse de agua dulce o salada y de este modo simular distintas aplicaciones posibles. La radiación láser se introduce a través de un visor en la cámara a presión donde incide sobre la muestra a analizar», se añade en la nota de prensa.

El proyecto en curso ROBUST (Robotic subsea exploration technologies) aborda la necesidad de «desarrollar una tecnología autónoma, fiable y rentable con la que registrar superficies grandes de suelo en busca de minerales y materias primas», según se indica en CORDIS. El equipo al cargo afirma que esta tecnología contribuirá a reducir los costes de la prospección minera de forma eficaz y no intrusiva, con el menor impacto posible para el medio ambiente. Según se explica en el sitio web del proyecto: «El AUV [vehículo autónomo submarino] robótico se sumergirá para marcar los recursos que podrían ser objeto de los escáneres LIBS, y para ello se valdrá de un registro tridimensional en tiempo real del suelo (por medios hidroacústicos, escáneres láser y fotogrametría). Posteriormente, situará el LIBS en las ubicaciones ideales donde se encuentren los depósitos minerales en el fondo oceánico para ejecutar análisis cuantitativos y cualitativos autónomos».

Para más información, consulte:
Sitio web del proyecto ROBUST