海洋面积约占地球总表面积的71%,蕴藏着丰富自然资源,在全球气候变化中扮演着重要角色。海洋科技是探索、开发和保护海洋的一种综合性、交叉性、前沿性科学技术。党的十八大以来,海洋强国建设加快推进,海洋开发从近海向深远海挺进,科技在海洋事业中发挥越来越重要的作用。近年来,我国加强维护海洋权益,各项涉海事业加快发展,通江达海、沟通全球的现代航运体系为经济社会发展提供了重要支撑。
去年9月,根据部门工作安排和中国科学院岛礁综合研究中心相关指示,作为中国科学院宁波材料所海洋关键材料重点实验室智能高分子材料团队的博士生,我有幸代表宁波材料所同中国科学院众多科研院所的科研工作者一起,赶赴南海和南部周边岛礁开展科学考察和实验任务。我们怀揣对科研工作的热爱以及对深蓝探索的敬畏之心开始了这趟为期约20天的远航。
此次航行路途遥远,从广州新洲码头出发一路南下,大部分时间在海上度过并进行相关实验作业。出发前,船上的工作人员为我们进行了船上安全事项、弃船演习和相关操作培训,在南海深海区,我见识了海洋的波澜壮阔,敬畏之情油然而生。
科考人员弃船演习
南海深海
在海上航行期间,我们在船上也进行了实验测试——热辐射蒸发及冷凝集水,通过冷凝集水装置将海水非接触式热辐射蒸发并通过蒸汽冷凝得到可饮用的净化水,效果良好。
海上蒸发冷凝器件及集水作业
经过几天的航行,我们到达南海相关岛礁进行实地实验任务:纯净饮用水作为南海海上的重要储备,在无耗能的前提下,开展无需进行海水前期预处理、基本无需维护、设备简单、成本低廉的可持续可饮用水供给非常重要。本航次目的在于通过无耗能方式进行海水蒸发后水蒸气的冷凝,得到可饮用淡水资源,满足一天饮用水的应急所需。在实地实验过程中我们利用岛礁当地的高光强性质,将装置整体深埋海滩,表面通过Ppy-PDMS光热材料吸收太阳能,通过热辐射向下辐射热量,海水蒸发后通过温度差冷凝到器件凹槽中收集净化水。我们收集了当地的海水和我们的净化水,以进一步评价净化水的纯度和可饮用性。
岛礁热辐射集水实验作业1-2
海洋安全事关国家安全,随着全球化的深入,维护海洋权益、保障海上通道安全显得尤为重要。当前岛内淡水获取主要通过商业化反渗透膜法对海水进行多级过滤淡化,但这种方法在设备维护与淡化水质量存在问题,我们的无耗能冷凝集水器件可有效避免上述问题,收集可观的饮用水,对于岛礁人员的正常生活和经济发展具有重要意义。
(海洋新材料第二党支部 杨伟庆)
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