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文/图羊城(cheng)晚(wan)报记(ji)者何昱实(shi)习生张柏林
大海(hai)底下有什么？怎样利用(yong)好海(hai)洋资源？
近日，由广州(zhou)市科学(xue)技术(shu)局(ju)主办，广东科学(xue)中(zhong)心、羊城(cheng)晚(wan)报社联合承(cheng)办的(de)珠(zhu)江科学(xue)大讲堂第122讲，邀请了教授级高级工程师，广州(zhou)海(hai)洋地质调查局(ju)海(hai)洋技术(shu)方法研究所(suo)所(suo)长温明明为大讲堂的(de)粉(fen)丝们作《从望洋兴(xing)叹到(dao)深海(hai)探(tan)“宝”》的(de)科普讲座(zuo)。
接触海(hai)洋，望洋兴(xing)叹
地球有71%的(de)面积(ji)都被海(hai)洋覆盖，平均水深有3000多米。如果没有水，地球是什么样的(de)？
温明明说：“在海(hai)底有高山(shan)、有平原，如果没有水就可以开着车或者坐着飞机去想去的(de)地方，但是因为有厚厚的(de)一层水阻碍了人类探(tan)索海(hai)洋的(de)脚步，我(wo)们要做的(de)就是怎么样克服这个厚厚的(de)水去探(tan)索地球的(de)奥秘。”
深海(hai)蕴藏着具有丰(feng)富价值(zhi)的(de)资源。
“深海(hai)的(de)价值(zhi)远(yuan)远(yuan)不止鱼(yu)盐之利、舟楫之便，还有好多能源和文物需要我(wo)们去探(tan)索开发。我(wo)们可以利用(yong)波浪(lang)、潮汐和温差(cha)进行发电(dian)，海(hai)水还有营养，能够做食品和化妆品。海(hai)底表面有很多文物等着我(wo)们去开发和挖(wa)掘。还有很多人们赖(lai)以生存的(de)资源和能源，石油(you)、天然气都埋在海(hai)底以下。”温明明介绍，天然气水合物俗称可燃冰，是一种高效的(de)清洁能源。它们埋在海(hai)底下，每1立方米的(de)可燃冰可以释放出160立方米的(de)天然气，利用(yong)率非常高，有望成为未来(lai)替代石油(you)的(de)新型能源。
海(hai)底还富含钴、铂、镍(nie)和稀土等稀有金属。
“我(wo)们现在开的(de)电(dian)动车里面用(yong)的(de)电(dian)池，一些高端的(de)芯片，航天飞船(chuan)和精密部件上(shang)都需要这些东西作为原材料，没有这些东西新能源汽(qi)车无法进一步发展。”温明明说，“我(wo)们如果自己(ji)能够采(cai)集这些东西就不再受制于人，就能把关键(jian)核(he)心技术(shu)握在自己(ji)手中(zhong)。”
了解(jie)海(hai)洋，发展技术(shu)
探(tan)索海(hai)洋首先要知道海(hai)到(dao)底有多深。
温明明介绍，早期最(zui)简(jian)单探(tan)测大海(hai)深度的(de)办法，是拿一根绳拴一个重物放到(dao)海(hai)底，提上(shang)来(lai)量一下绳长判断水深。但是这种方式显而易见(jian)只能适用(yong)于水浅的(de)地方，而且(qie)存在比较大的(de)误差(cha)，所(suo)以人类科学(xue)家(jia)一直(zhi)在努力，探(tan)索更准确的(de)办法知道水深。
科学(xue)家(jia)从蝙蝠和海(hai)豚身上(shang)获得灵感，发明了第一套能够测海(hai)洋深度的(de)设备，被称为测深仪。测深仪利用(yong)声波发和收的(de)时间计算水深。因为一次只发一个声波，一次只能测一个点，所(suo)以它被叫作单波束测深仪。这种测量方法的(de)效率低下，怎么样把单个波束串成串变成好多的(de)波束一起发是科学(xue)家(jia)下一个前进的(de)方向。
20世纪80年代出现了一种新的(de)测深设备，叫多波束测深仪，它可以把很多的(de)波束串在一块。现在的(de)多波束探(tan)测仪已经可以做到(dao)同时向左右两侧发出一千多个声波形成一个面。这使得探(tan)测效率和探(tan)测精度也大大提高，可以做到(dao)全覆盖的(de)测量。
借助多波束技术(shu)，我(wo)们用(yong)了几十(shi)年的(de)时间探(tan)测南(nan)海(hai)，拿到(dao)了中(zhong)国南(nan)海(hai)最(zui)准确的(de)海(hai)底地形图，并(bing)给(gei)海(hai)底的(de)高山(shan)、平原、盆(pen)地、峡谷一一命名(ming)。
科学(xue)家(jia)不仅探(tan)测地形，还测量记(ji)录海(hai)底的(de)温度差(cha)。
为什么要测温度差(cha)？因为温度差(cha)可以用(yong)来(lai)发电(dian)。温明明介绍，利用(yong)海(hai)水的(de)温度差(cha)、盐度差(cha)都可以发电(dian)，其中(zhong)温度差(cha)是发电(dian)效率最(zui)高的(de)方法，也是最(zui)清洁的(de)方法。
“其他的(de)发电(dian)装置基本上(shang)要先给(gei)电(dian)才能干活，但温差(cha)发电(dian)最(zui)大的(de)优势就是不需要外(wai)部供电(dian)，不需要额(e)外(wai)的(de)能源，就是利用(yong)温度差(cha)去驱动一个机械。”温明明说。
去年，由中(zhong)国地质调查局(ju)广州(zhou)海(hai)洋地质调查局(ju)牵头研发的(de)20kW海(hai)洋漂浮式温差(cha)能发电(dian)装置搭(da)载(zai)“海(hai)洋地质二号”船(chuan)在南(nan)海(hai)成功完成海(hai)试，返回广州(zhou)南(nan)沙，这是我(wo)国首次在实(shi)际海(hai)况条件下实(shi)现了温差(cha)能发电(dian)的(de)原理性验证(zheng)和工程化运行。
“20千瓦很小，可能我(wo)们的(de)会场(chang)都不太够，但这是我(wo)们迈出最(zui)坚(jian)实(shi)的(de)一步，验证(zheng)了这个技术(shu)是可行的(de)。”温明明说。
熟悉海(hai)洋，展望未来(lai)
海(hai)水有多深我(wo)们了解(jie)了，可人类还是下不去要怎么办？
“我(wo)们利用(yong)机器人下去看，这样才能对海(hai)底有哪些东西进行充分的(de)了解(jie)。”温明明介绍，深海(hai)探(tan)测时用(yong)到(dao)的(de)潜水器也是一种机器人，虽然没有人形的(de)外(wai)表，但是它跟人一样，中(zhong)央控制器就是它的(de)大脑，摄像头就是它的(de)眼(yan)睛，它还有机械手可以拿东西、有螺旋桨可以在海(hai)底移动。利用(yong)这个机器人就可以看见(jian)海(hai)底的(de)东西到(dao)底是什么样。
温明明说：“我(wo)是做海(hai)洋调查的(de)，我(wo)工作20多年出海(hai)了2000多天，我(wo)的(de)梦想就是未来(lai)船(chuan)舶都是无人的(de)，一艘无人的(de)大型船(chuan)舶带了无数的(de)无人探(tan)测设备，科技人员(yuan)坐在办公室(shi)里面就可以去操控它们，不需要再辛辛苦苦每年那么长时间在海(hai)上(shang)。”
温明明预测，在未来(lai)，无人机、无人艇可以自主出海(hai)探(tan)测海(hai)底地形。不用(yong)再派遣人员(yuan)前往海(hai)底，在一艘小潜水艇上(shang)面装了各(ge)式各(ge)样的(de)探(tan)测设备，同样可以看到(dao)海(hai)底的(de)世界。
“我(wo)们的(de)目标(biao)是实(shi)现深海(hai)深地探(tan)测技术(shu)的(de)高水平自立自强，实(shi)现‘空(kong)天海(hai)潜地’多维度、立体的(de)探(tan)测监测体系。”温明明说，“让我(wo)们一起拥抱海(hai)洋，创新科技，共筑梦想之舟，只要努力就能到(dao)达胜利的(de)彼岸！”
