太空采矿?你所设想的矿业未来

HOT全球矿业资讯 2020-06-11

谁是浩特?请参考下图



原作者:Gavin Gillett

来源:力拓-创新策略4.0前沿实验室

在其设想者看来,太空采矿与地球采矿的阻碍、机会和未来是密切相关的。



摘要
个人认为,在可预见的未来,太空行业将是唯一一个从根本上挑战过去100年采矿方式的行业。除非你一直生活在岩石下,否则你会注意到最近航天工业的兴盛,而这并不全是由围绕着SpaceX壮观着陆的兴奋所驱动的。2017年12月,美国总统特朗普签署了一项太空政策指令,利用商业太空公司创造的势头,将其转变为人类永久居住太空的新全球目标。这一政策催生了Artemis计划,即到2024年将第一位女性和第二位男性送上月球。我对Artemis感兴趣的是加速关键技术发展的潜力,这些技术将使我们在采矿业中,实现一个更具体、更有针对性、环境更可持续的采矿业,一个从根本上保持了100多年不受约束的行业。
假设
为了理解为什么我认为太空工业将成为新采矿的催化剂,我将分享我的基本假设。如果你不考虑时间、成本或地点而将采矿作为最终结论,那么你就是在提取环境中某一特定元素的最纯形式,并将其移动到一个可以很容易地用于生产的位置。我喜欢想象采矿业的未来就像我成长的沙漠中的白蚁丘。微型机器自主进入地面,利用先进的遥感技术探测到纯元素并将其带到地面,而不会对地面造成太大干扰。地面上再也没有巨大的坑洞,也没有巨大的机器。


相反,在我看来,采矿业的未来很小,且非常具体,我认为这种未来的真正优势可能是其应用的不可知论性质。如果我们变得非常小,那么资源是在地面上还是在空间上可能无关紧要,甚至可能是在我们城市附近的许多垃圾处理坑里,或者我们拆除旧建筑的方式。


为什么是太空行业呢?
为了在太空中生存,我们需要学习如何在非陆地上生活。航天工业称之为原位资源利用(ISRU::In-Situ Resource Utilization)。我们的计划是把输送自动化机器到月球放在输送人类之前,让机器寻找和开采资源,然后建造人类居所,这样我们就不再需要把地球上的一切东西都带到月球上来生存。第一次迭代可能是月球上的水,用于推进和饮用。但在未来,整个结构可以使用从单个或多个小型机器上探测、开采和冶炼成纤维的资源进行三维打印。


航天工业可能是地球上唯一一个既推动又拉动完全不同的采矿技术和设备的地方,这些技术和设备与依赖于特殊性和我们的环境野心的采矿未来相一致。随着这些技术的发展,破坏的可能性也在增加,因为无论是谁创造了一个不可知论的系统来开采地球以外的资源,就相当创造了一个可以在太阳系任何地方工作的系统。新的采矿工艺可能会让我们的行业措手不及,成为出租车行业的Uber。


今后的行业前景
在许多方面,采矿业是开发太阳系任何地方资源的最佳合作伙伴。我们从数百年的开采经验中获得了丰富的矿业知识。采矿业拥有一种风险承受能力的商业文化,可以轻松地将数十亿美元的资金投入到可能几十年都无法收回投资的机会上。


然而,为了投资这些资本并接受其固有的风险,矿业界对投资担保水平提出了非常严格的要求。矿业公司需要很多年才能找到合适的资源,而要将机会量化到可以投资的水平还需要更多年。


到目前为止,航空工业还不能提供矿业公司在空间资源开采方面投资所需的详细信息,矿业公司对目前所享有的低竞争、高利润的环境非常满意。“燃烧的平台”要求大型矿业公司寻找更极端的机会来确保存续。


因此,虽然我对这些机会感到兴奋,但我将指出进入可预见未来的壁垒,以及我的行业现在可以努力获得的一些机会,确保做好在未来利用ISRU机会的准备。
未来10年的进入壁垒




  • 矿业公司在空间资源开采方面需要投资的详细信息尚不清楚。

  • 矿业公司将要服务的客户对采矿并不十分了解,他们是行业内很少或根本没有经验的罕见合作伙伴。

  • 资源对客户的价值是任意的,未经试验。

如今的矿业公司都是量大于值的商业模式,太空界还不需要足够的资源来吸引一家拥有必要资本的矿业公司进行投资。从需求角度看,地球以外的采矿机会的价值低于几辆大型采矿卡车的价值,但需要建设2或3座新矿山的同等资本投资。成本-效益比将是几十年内,或一个重要技术步骤的改进也不能实现的。


当前可利用的机会
矿业和航天工业公司合作并交换矿业知识,以便原位资源利用(ISRU)伙伴进行ISRU在遥感,提取,加工,选矿和提炼的新不可知论方法的研发,从而将可开采的材料转化为用于3D打印或工程材料的精炼资源。


航天工业具有在恶劣环境中高效、低能结构方面的专长。矿业、航天和建筑业这三者之间建立伙伴关系,逐步改变资源开采中使用的实物资产,将有助于解决矿业1、2、3级排放问题。


数据的价值作为采矿业的竞争优势越来越重要。利用航天工业在高速低延迟通信、遥感和卫星星座方面的专门知识交换勘探和采矿业的专门知识的这种伙伴关系,对双方而言可能是一个关键机会。


共同开发小型机械,将勘探、开采和精炼结合起来,注重高特异性。(背景:矿业公司的大部分工作是转移废料。即使经过加工和精炼,像铁矿石这样的产品也只有60%可用,这意味着每艘船都要将40%的量作为废石运输。矿业的最终目标是准确地提取出所需的部分,而不产生其他的麻烦。假如把白蚁和它们创造的土堆看做采出资源,白蚁们并未在地面制造大洞。


结论
创新正在加速,而原位资源利用将比大多数人意识到的要快得多。问题是,我们会与航天工业建立这种不寻常的伙伴关系,还是航天工业会创造一个不可知论的采矿系统,取而代之?


关于太空采矿的对话,即使是采矿业最具创新精神的领导人也会有不信任的反应,但像今天这样的事件给了我希望。今天,一家私人航天公司把宇航员送到了国际空间站,这一历史性事件是几年前很少有人认为可能发生的。

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