机器人将被用来勘测矿井污染物

作者:侨城报  

2018-02-04 15:03:07
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满坍塌风险的矿井隧道带着污染水穿过科罗拉多山脉,已造成了巨大的污染。而在不久的将来,科学家们将可能使用机器人爬行穿过这些漆黑的通道,研究并处理那些可能会带来毁灭性影响的污染物。

据福克斯新闻报道,2015年科罗拉多西南部的一处闲置金矿就发生了令人担忧的事故,当时该州的环境保护局意外地触发了300万加仑(1100万公升)含砷、铅和其他污染物的重金属废水的泄露,导致三个州的河水被污染。

现在,美国环保署正在考虑使用机器人和其他先进的技术帮助防止这类“井喷”事故发生,或在发生后及时有效地进行清理。有毒的重金属废水在全国数百个不活跃的矿井中喷涌而出,几十年来一直是污染地下水流的因素。

但第一步,是先要确定这些隧道中到底有哪些污染物,毕竟有些矿井时间过于久远,比如科罗拉多州的金矿可以追溯至 1860年代。而采矿导致污水的步骤是:爆破隧道、处理矿石会将长年埋在地下的含硫岩石暴露在氧气中,而天然地下水中的硫和氧混合形成硫酸,酸性水就会从岩石中过滤出重金属。

为了管理和处理废水,环保局需要对矿井内部有一个清晰的概念,其中一些需要能穿透数千英尺的山脉,但目前对于许多老矿井的记录很不全。因此,使用机器人进行调查将比人类更便宜、更快捷、更安全。

EPA矿区项目主管托马斯(Rebecca Thomas)指出,机器人不仅可以在空气质量不好的地区工作,还可以在狭窄的空间内进行作业。同时,机器人上的仪器可以测绘矿井和分析水中的污染物。而科罗拉多州矿业大学计算机科学的专家则表述称,设想的这种电池驱动机器人长约5英尺(1.5米),锁链齿轮可穿过坍塌的碎石隧道。

此前,专家们曾在丹佛西部的一个矿井里展示了一款更小的机器人,能顺利地沿着平坦的隧道层前进,但在试图翻越凌乱的通道时出现了侧翻。一位专家表示,当时的地形相当崎岖,即使是人类也很难在这样的环境中前进。

据悉,制造一款矿区隧道专用且还需要防酸性废水腐蚀的机器人,可能要花费约9万美元,并需要三至四年的研发时间。目前的研发还存在一些重大障碍,包括如何在超出无线电信号的范围外对矿井深处的机器人进行远程操作。一种选择是在沿途丢弃信号中继设备,这样机器人就可以与操作者保持联系;另一个是设计一个自主可自己找到路的机器人。此外,研究人员还在开发一份复杂的计算机地图,可三维度显示矿井。这些地图可显示竖井与自然断层相交的位置,并提供了如何穿越山区的指引。

EPA水文学家鲍恩(Ian Bowen)指出,未来的这款机器人会给他们提供巨大的帮助,因为在地下会发生很多他们难以确定的情况。另外,EPA也计划从地表和矿井下部用仪器钻入钻孔,以测量地下水流的深度、压力和方向。一旦完成相关的勘测,该部门将开始研究清洁废水的技术。
 
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