تُستخدم المواد المركبة على نطاق واسع في استكشاف الموارد في أعماق البحار. وفيما يلي بعض سيناريوهات التطبيق الشائعة وخصائص المواد المركبة ذات الصلة:
1) الحبال السُرية والمراسي: تتمتع مركبات ألياف الكربون (CFRP) بمزايا صلابة الانحناء العالية والقوة القصوى العالية ومقاومة التآكل القوية. يمكن استخدامها في هياكل منصات النفط البحرية، مثل الحبال السُرية والمراسي. وبالمقارنة مع الحبال والأنابيب الفولاذية، فهي أخف وزناً، مما يمكن أن يقلل من حجم المنصة العائمة واستهلاكها، ولا تتطلب فحصًا وصيانة دورية.
2) الرفع: تواجه الرفعات الفولاذية التقليدية مشاكل مثل التآكل والوزن في بيئات أعماق البحار، بينما تتمتع الرفعات المصنوعة من البلاستيك المقوى بألياف الكربون بمقاومة أفضل للتآكل وخصائص خفيفة الوزن وعالية القوة، ويمكنها التكيف مع الظروف القاسية في أعماق البحار.
3) الأنابيب المركبة القابلة لإعادة التدوير: هذا النوع من الأنابيب مرن ومقاوم للتآكل، مما يجعل من السهل وضعه واستخدامه في عمليات أعماق البحار.
4) استشعار الشكل: يمكن استخدامه لمراقبة واستشعار التغيرات في شكل الهياكل في أعماق البحار، مما يساعد على اكتشاف المشاكل المحتملة في الوقت المناسب.
5) أنابيب الحفر: على سبيل المثال، تحل قضبان الضخ المستمرة المصنوعة من مواد مركبة من ألياف الكربون مشكلة كسر التعب في قضبان الضخ الفولاذية الناتجة عن اختلال التوازن بين ضغط مياه البحر خارج الأنبوب والضغط داخل الأنبوب أثناء التشغيل. تتمتع بعمر خدمة أطول في مياه البحر وأكثر مقاومة للتآكل، مما يجعلها مناسبة لتطوير حقول النفط تحت الماء.
6) الحاوية المركبة: يمكن استخدامها لتخزين ونقل موارد أعماق البحار، وهي مقاومة لدرجات الحرارة العالية والضغط العالي، وتتمتع بسلامة وموثوقية جيدتين.
7) الروبوت تحت الماء: الروبوتات تحت الماء المصنوعة من مواد مركبة، مثل الروبوت تحت الماء المستقل "Insight"، صغيرة الحجم وتتمتع بقدرة تحمل قوية. وهي مجهزة بوحدة تقنية توازن الطفو التكيفي في أعماق البحار وكاميرا أعماق البحار، والتي يمكنها الإبحار بكفاءة لمسافات طويلة تحت الماء، وأداء مهام المسح الدقيق بالقرب من القاع بمرونة، وتحسين كفاءة مسح الموارد وتوزيع المواد البيولوجية في منطقة التعدين في قاع البحر.
بالإضافة إلى ذلك، في بناء المنصات البحرية، يمكن للمواد المركبة مقاومة تآكل مياه البحر وتآكل المناخ البحري، وإطالة عمر خدمة المنصات البحرية وتقليل تكاليف الصيانة. مع التقدم المستمر للتكنولوجيا، من المتوقع أن يتم توسيع وتعميق تطبيق المواد المركبة في مجال استكشاف موارد أعماق البحار بشكل أكبر، مما يوفر حلولاً أكثر موثوقية وكفاءة لاستكشاف وتطوير أعماق البحار. في الوقت نفسه، يمكن أن يساعد تطوير تقنيات مثل أغشية تقوية الألياف النانوية أيضًا في تحسين أداء المواد المركبة، مما يجعلها تعمل بشكل أفضل في بيئات أعماق البحار. ومع ذلك، فإن تطبيق المواد المركبة يحتاج أيضًا إلى مراعاة كاملة لعوامل مثل تكلفتها وعملية التصنيع والاستقرار الطويل الأجل لضمان السلامة والاقتصاد في استكشاف موارد أعماق البحار.
