我科学家研制出"体温计" 可探测海底可燃冰

来源 :科技与生活 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ten_wang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  从中科院海洋所获悉,该所张鑫博士作为第一完成人研发出一种“体温计”,可插入深海海底当场获得数据 ,不过这个“体温计”测量到的不是温度,而是海底沉积物中甲烷(可燃冰的主要成分)的可靠含量,这也是全球首个能现场检测海底沉积物中溶解的甲烷含量的设备,相当于把实验室移到了深海海底检测 ,得到最准确最新鲜的第一手数据 ,为开发和研究可燃冰提供了可靠的支持。
  海底检测可燃冰
  可燃冰这种神秘的物质有多重光环,它是未来新能源的不二选择,同时也在全球气候变化中具有关键作用,能摸清它的“脾气”非常重要。但由于实验条件限制和可燃冰不稳定的特性,目前对于可燃冰的研究还停留在起步阶段,怎样能获得实地探测的准确数据成为全球科学家的研究方向,而这一难题被中科院海洋所博士张鑫等人给攻克了。
  中科院海洋所张鑫博士作为第一完成人与美国MBARI研究所合作研制成功了基于深海ROV缆控机器人的“深海甲烷原位探测系统”解决了这个问题,相关研究成果已于近期发表在《地球物理快报》上,并被《自然》和《科学》两份全球顶级科学杂志所报道和评述,在国际上引起强烈反响。
  对于这个探测系统的意义,张鑫这样解释:“碳酸饮料拧开盖子时就有大量的气泡冒出,海底的可燃冰也是如此,从海底采集的样品带到地面上时其中的主要成分甲烷很快挥发了,检测不到真实的数据,而这套系统能在海底当场获得数据,是最可靠的。”据了解,这套设备是全球首个能在海底实测沉积物中甲烷浓度的仪器。“用这种现场探测设备检测到的数据,效率是传统采样测试结果的10~20倍!”
  机器人入海帮忙
  张鑫带记者来到该所多媒体室演示了几段探测视频,记者看到这个探测设备就像一个大的“体温计”,把他插入海底是要靠机器人来完成,机器人跟它之间靠一根“辫子”连接着,机器人的“手臂”用力地握着它插入海底,以得到即时的数据。当然这个“体温计”测量的不是温度,而是海底沉积物中甲烷的含量。
  “插入海底的部分叫做探头,探头会先吸入海底沉积物中的孔隙水,经过金属烧结而成的过滤器过滤、采样通过泵吸到一个只有0.087ml容量的光学微探测舱中,经过激光照射检测出拉曼光谱,就可分析出该处的沉积物中甲烷含量。”张鑫解释说。
  18个月研究成功
  这项研究一经发表就引来了世界瞩目,而这项成果的完成只用了18个月的时间,并且在这一年半的时间里张鑫还完成了他的博士论文,顺利地拿到了中国海洋大学海洋信息探测与处理博士学位。
  据了解,张鑫当时是由中国海洋大学派往美国MBARI研究所学习,为了这个课题,张鑫之前做了一系列的准备,加上MBARI研究所的科研和技术支持,他在最快的时间内完成了3个原型机,最终取得了成功。2010年夏天他和研究伙伴出海,首次使用了这套设备,并成功完成了人类首次采集深海沉积物中甲烷的原位真实浓度。张鑫的研究成果同时也得到了中科院海洋所秦蕴珊院士的关注,在秦蕴珊院士的推荐下他顺利进入了中科院海洋所工作,继续他对于海洋信息探测的研究。
  助力新能源开发
  加拿大著名天然气水合物专家RossChapman教授在看到这项研究成果后,认为该项技术是“昂贵却实用的”,在张鑫看来这是极高的评价。“昂贵是说缆控机器人比较昂贵,购买一台需要4000多万元,中国目前只有‘大洋一号’上有一个在工作;而实用则说这项研究意义深远。”他说,这些研究最多能实地探测最深4000米深海底的可燃冰含量。
  “可燃冰是未来新能源的不二选择,是目前所有已勘测能源的两倍,包括所有的煤、石油、天然气等;同时可燃冰的主要成分甲烷释放到大气中能引起和二氧化碳同样的温室效应,甚至比二氧化碳还严重。”张鑫说,目前全世界探测到的可燃冰矿藏很多,我国在南海神狐海域也采集到可燃冰的样品。“我们这套设备的发明,可以使科研工作者不用到深海采集样品就能探测某个海域是否有可燃冰存在的可能。”他说。
  可燃冰将成为未来能源宝库
  可燃冰学名“天然气水合物”,又称“固体瓦斯”和“氣冰”,是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。它在自然界广泛分布在大陆、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处 、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。在标准状况下,一单位体积的气水合物分解最多可产生164单位体积的甲烷气体,因而它是一种重要的潜在未来资源。
  (半岛都市报)
其他文献
当代大学生是一个庞大的社会群体。其思想、情感、生活、就业等状况值得学术界关注和研究。本期特意组织刊发这组笔谈,分别从大学生的政治能力与培养、大学生思想政治教育的载体、加强大学生民族精神教育的理性思考、大学生性道德教育的现状及思考、大学生深造与就业矛盾分析与对策等角度,探讨当代大学生中普遍存在的问题,对于促进大学生的全面、健康发展不无裨益。
摘要循环流化床锅炉作为高效、低污染的清洁燃烧技术,在煤的洁净利用方面扮演着重要角色。介绍循环流化床燃烧技术发展现状,在此基础上分析不同粒径的飞灰残碳的燃烧特性并重点研究飞灰残碳燃烧特性改善措施,为开发新的飞灰处理技术并应用于工业实践奠定理论基础和科学依据,对循环流化床锅炉的应用和发展有着积极的意义。  关键词循环流化床;飞灰;残碳;燃烧特性  中图分类号TQ文献标识码A文章编号1673-9671-
5月16日,辽宁省沈阳市一家艺术馆推出“古生物化石”主题展,其中一对雌雄孔子鸟化石深情对望,姿态优美动人,堪称1亿多年前的“爱情鸟”。图为复原后的一对雌雄孔子鸟艺术馆供图  该化石中的孔子鸟保存完整,体态清晰,活灵活现,除骨骼外,羽毛和部分肌肉组织也纤毫毕现。孔子鸟生活在距今约1.25亿年到1.1亿年前,是目前已知的最早拥有无齿角质喙部的鸟类。    (中国新闻网)
以鼠尾草属植物为原料,采用CTAB法提取DNA,并在TSB法及氯化锂沉淀法的基础上改进并建立了一种高效高质量提取RNA的方法。用核酸测定仪测浓度和琼脂糖凝胶电泳检测质量,均获得
摘 要:介绍了汽车电子化发展概况,分析了汽车电子技术的发展趋势以及未来的汽车电子技术。  关键词:汽车电子技术;汽车传感器技术;微处理机技术;网络技术  引言  汽车是当前重要的交通工具,汽车的发明和汽车相关技术的发展极大地改变了人们的出行方式,加快了商品和人员的流通。随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛,汽车电子化的程度也越来越高。汽车技术与电子技术相结合催生
摘 要:在经济的快速发展下,我国农业生产水平越来越高,但是农业生产用水不足却一直制约着农业的发展,因此在农业生产中进行节水灌溉显得尤为重要。近年来,为了能够提高水资源的利用率,达到节约用水目的,国家出台了相关政策,落实了各项节水灌溉的措施,虽然收到了一些成效,但在农田节水灌溉技术的推广、应用方面还存在着许多问题需要解决。因此,本文就当前农田节水灌溉中存在的一些问题进行了分析说明,并对如何改进这些问
本文提出了一类新的双向联想神经网络。与以往基于能量函数的神经网络不同,该网络通过在两个不同的Hilbert空间的交替投影进行联想,因而其动态特性和稳态解可以在信号空间上
据美国物理学家组织网4月26日(北京时间)报道,加拿大、中国、土耳其、德国科学家组成的科研小组报告称,他们合成出了一种之前被认为不可能存在的化合物——周期性中孔硅氢化合物,其在高温下能转为光致发光材料,可广泛应用于太阳能设备等设备中,相关研究发表在最新出版的《美国化学学会》会刊上。  当原子结合形成化合物时,必须遵守某些键和价的规则,因此,很多化合物不可能存在。但也有一些遵循键和价规则的化合物,因
对畜禽养殖小区建设的重大意义、发展现状进行了初步探讨,并对今后畜禽养殖小区的发展提出了6条建议,分别为:发挥农民的主体作用;加大招商引资力度;搞好科技服务;进一步完善防
摘 要:在当代中国社会,家庭仍然是消费的重要单位。受传统文化的影响,中国家庭在消费伦理上有很多模糊的认识和不合时宜的表现,具体表现为崇尚节俭抑制消费,偏爱孩子慢待老人,重家庭轻社会,从众而缺乏个性等。因此应进行消费伦理的引导,从而使消费真正成为发展经济、保护环境、完善人性和达到幸福的手段。  关键词:家庭;消费伦理;绿色消费  中图分类号:B823.1  文献标识码:A  文章编号:1003-0