海洋面積約占地球總表面積的71%,蘊藏著豐富自然資源,在全球氣候變化中扮演著重要角色。海洋科技是探索、開發(fā)和保護海洋的一種綜合性、交叉性、前沿性科學技術(shù)。黨的十八大以來,海洋強國建設(shè)加快推進,海洋開發(fā)從近海向深遠海挺進,科技在海洋事業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。近年來,我國加強維護海洋權(quán)益,各項涉海事業(yè)加快發(fā)展,通江達海、溝通全球的現(xiàn)代航運體系為經(jīng)濟社會發(fā)展提供了重要支撐。
去年9月,根據(jù)部門工作安排和中國科學院島礁綜合研究中心相關(guān)指示,作為中國科學院寧波材料所海洋關(guān)鍵材料重點實驗室智能高分子材料團隊的博士生,我有幸代表寧波材料所同中國科學院眾多科研院所的科研工作者一起,趕赴南海和南部周邊島礁開展科學考察和實驗任務(wù)。我們懷揣對科研工作的熱愛以及對深藍探索的敬畏之心開始了這趟為期約20天的遠航。
此次航行路途遙遠,從廣州新洲碼頭出發(fā)一路南下,大部分時間在海上度過并進行相關(guān)實驗作業(yè)。出發(fā)前,船上的工作人員為我們進行了船上安全事項、棄船演習和相關(guān)操作培訓,在南海深海區(qū),我見識了海洋的波瀾壯闊,敬畏之情油然而生。

科考人員棄船演習

南海深海
在海上航行期間,我們在船上也進行了實驗測試——熱輻射蒸發(fā)及冷凝集水,通過冷凝集水裝置將海水非接觸式熱輻射蒸發(fā)并通過蒸汽冷凝得到可飲用的凈化水,效果良好。

海上蒸發(fā)冷凝器件及集水作業(yè)
經(jīng)過幾天的航行,我們到達南海相關(guān)島礁進行實地實驗任務(wù):純凈飲用水作為南海海上的重要儲備,在無耗能的前提下,開展無需進行海水前期預處理、基本無需維護、設(shè)備簡單、成本低廉的可持續(xù)可飲用水供給非常重要。本航次目的在于通過無耗能方式進行海水蒸發(fā)后水蒸氣的冷凝,得到可飲用淡水資源,滿足一天飲用水的應急所需。在實地實驗過程中我們利用島礁當?shù)氐母吖鈴娦再|(zhì),將裝置整體深埋海灘,表面通過Ppy-PDMS光熱材料吸收太陽能,通過熱輻射向下輻射熱量,海水蒸發(fā)后通過溫度差冷凝到器件凹槽中收集凈化水。我們收集了當?shù)氐暮K臀覀兊膬艋赃M一步評價凈化水的純度和可飲用性。


島礁熱輻射集水實驗作業(yè)1-2
海洋安全事關(guān)國家安全,隨著全球化的深入,維護海洋權(quán)益、保障海上通道安全顯得尤為重要。當前島內(nèi)淡水獲取主要通過商業(yè)化反滲透膜法對海水進行多級過濾淡化,但這種方法在設(shè)備維護與淡化水質(zhì)量存在問題,我們的無耗能冷凝集水器件可有效避免上述問題,收集可觀的飲用水,對于島礁人員的正常生活和經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。
(海洋新材料第二黨支部? 楊偉慶)