Cartographier le grand bleu: la technologie laser facilite l’exploration des ressources minérales dans les profondeurs de l’océan

Les ressources minérales marines ont attiré beaucoup d’attention ces derniers temps en raison de la demande croissante de matières premières utilisées dans l’électronique intelligente, les sciences médicales et les produits d’énergie renouvelable. Avec le tarissement des gisements terrestres de métaux tels que le cuivre, le nickel, le manganèse, le zinc, le lithium et le cobalt, l’exploitation minière des fonds marins représente l’occasion d’accroître les réserves existantes. Cependant, ce processus pourrait s’avérer coûteux et avoir des répercussions sur l’environnement, en particulier sur la biodiversité et les écosystèmes.

La cartographie et la quantification des minéraux présents sur le plancher océanique pourraient faciliter les efforts d’exploration. C’est exactement ce qu’a entrepris une équipe de chercheurs dans le cadre du projet ROBUST, financé par l’UE. Comme indiqué dans un communiqué de presse, les scientifiques de Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH), partenaire du projet, ont mesuré des échantillons de zinc à une pression de 600 bars en ayant recours à la spectroscopie à dégradation induite par laser (LIBS). «Ils sont parvenus à démontrer que le système LIBS mis au point au LZH peut être utilisé dans les grandes profondeurs jusqu’à 6 000 mètres.»

Le LZH a collaboré avec huit autres partenaires européens pour développer un système laser de mesure autonome destiné à une utilisation sous-marine. «Le système est censé détecter des échantillons, tels que des nodules de manganèse, et analyser leur composition directement sur le fond marin.»

Le même communiqué de presse précise que LIBS est une «méthode d’analyse des éléments chimiques sans contact et pratiquement non destructive». LIBS peut examiner les matériaux solides, les liquides et les gaz, et repose sur la génération et l’analyse du plasma induit par laser. «Dans notre cas, un faisceau laser à haute énergie est focalisé sur l’échantillon. L’énergie du faisceau laser dans le point focal est si élevée qu’elle permet de créer du plasma. Le plasma émet à son tour un rayonnement propre à l’élément, qui est mesuré à l’aide d’un spectroscope.»

Conditions océaniques

L’équipe du projet a conçu et fabriqué une chambre de pression spéciale pour tester le système LIBS en eau profonde. Il peut simuler une profondeur d’eau de 6 500 mètres avec une pression pouvant atteindre jusqu’à 650 bars. «La chambre convient aussi bien à l’eau douce qu’à l’eau salée et peut ainsi simuler différents scénarios d’application. Le rayonnement laser pénètre par un regard dans la chambre de pression contenant l’échantillon à analyser», explique le communiqué de presse.

D’après CORDIS, le projet ROBUST (Robotic subsea exploration technologies) en cours répond au besoin de «mettre au point une technologie autonome, fiable et rentable permettant de cartographier de vastes terrains, eu égard aux minéraux et matières premières qu’ils renferment». L’équipe est convaincue que la technologie contribuera à réduire le coût de l’exploration des ressources minérales de façon efficace et non intrusive, tout en ayant un impact minimal sur l’environnement. Le site web du projet explique: «Le véhicule robotisé AUV [robot sous-marin autonome] va plonger, identifier les ressources ciblées pour le scanner LIBS grâce à la cartographie 3D du terrain en temps réel (hydroacoustique, scanner laser, photogrammétrie) et positionner le LIBS aux emplacements des gisements minéraux sur le plancher océanique pour effectuer des analyses qualitatives et quantitatives en toute autonomie».

Pour plus d’informations, veuillez consulter:
site web du projet ROBUST