盘点:未来改变海洋的颠覆性新兴海洋技术

来源:海洋知圈   发布时间:2016-10-18 09:29:17 

    在海底,一场翻天覆地的工业革命正在悄悄进行。机器人技术、AI、低造价感应器、卫星系统、大数据和基因工程的快速进步打开了海洋资源利用和研究的新格局。颠覆性的海洋技术的推广意味着,在将来,我们会拥有更干净、更安全的海洋环境。

1.无人驾驶船

   与人工驾驶相比,无人船的优势显而易见。

    (一)节省人力

单调的航海生活、长期远离家人和陆地,使得船员这一职业缺乏吸引力,船员难招是不少海运企业面临的难题。而有了无人驾驶技术,再大的货轮也无需配备大量船员。

    这不仅可以从很大程度上缓解远洋货轮船员短缺的难题,还能为海运企业节省一大笔船员薪水开支。据统计,远洋货运44%的成本支出与船员有关。

     (二)节能减耗

少了驾驶台、船员休息区、食品仓库等,货轮将变得更轻,所需燃料更少。罗-罗公司预计,如果采用无人驾驶技术,一艘货轮的运行效率将有望提高最多20%,同时减少20%的碳排放。

(三)航行安全

    目前多数海运事故是因为船员玩忽职守、操作不当等人为原因造成,无人驾驶技术的应用将使这类事故减少三分之二。而且,即便遇到撞船、触礁、海盗、暴风雨等危险,远程操控反而比人工驾驶更安全,至少可以避免付出生命代价。

国内研制成功中国第一艘无人驾驶海上探测船“天象一号“,为北京奥运会的青岛奥帆赛提供气象保障服务,这也是世界上首次应用无人船进行气象探测。

欧盟投资480万美元开发一个“海上智能航行”合作项目MUNIN,以验证无人船的可操作性。

美国海军已有四艘投入使用的无人舰船,由工业巨头德事隆公司研发。只需借助电脑程序、全球卫星定位和微波等现有技术,这支“无人舰队”也能从军用转变为商用。

韩国政府2011年宣布投资大约200亿韩元(约合1840万美元),与韩国海洋开发和研究院合作研制一艘无人船,用于海洋研究、不间断海上巡逻、监控非法捕鱼和事故。

业界人士预计,到2019年,全球无人驾驶船市场规模可能达到大约100亿美元。

2.高能人形潜水机器人

身手敏捷到可以用力量感应器为操控者模拟触摸的感觉,从而帮助人们抓住海底的考古文物等需要细腻处理的物品。高能的人形机器人很快就会取代人类潜水员的存在,在海里从事一些高危的海洋研究和工程任务了。

 

3.水下AR眼镜

AR眼镜技术这项新技术可以让潜水员以及搜寻救援队能在可见度接近零的情况下,并将声纳传感器中获得的数据和地表团队的援助结合起来,完成复杂的任务。

 

4.全新的水产养殖技术

全新的水产养殖技术促进了水下农业的爆发性增长。全新的技术创新让水产养殖业可以离岸发展,这减缓了侵蚀海边渔场的污染和生物疾病问题。

5.水下云计算

超过95%的网络流量是通过海底电缆传输的。很快,数据将不止在海下传输,还会被储存在水下。数据中心的高能量消耗使得人们将大本营移到了冰岛,因为那里的寒冷气候能够提高冷却的速率。

 

6.海洋波动能源

海洋是个巨大的能量存储库。理论上,波动能每年可以产生11.4万亿千瓦小时的能量(相当于400个小型核能发电站产生的能量)。同时,技术创新打开了挖掘潮汐能源的新局面。

7.海洋暖气流能源

 

海洋暖气流能源转化技术能通过浅层热带海洋水和深海水的温度差,生成电能——这项技术已于去年在夏威夷成型了。Lockheed Martin现在正在设计一款能产生一百倍电量的发电站,它能从深度超过一公里的海洋深处引导出冷水,这个过程需要巨大且灵活的水管、新型可替代材料和生产技术的辅助。

8.深海采矿

海底的部分地区富含稀少的金属,比如金、铂和钴。到目前为止,这些海洋矿产资源都没有得到足够的开发。最近,科学家研发了一个重达300吨的防水挖掘机器,它可以达到海底最深处,挖掘稀缺的金属资源。据报道,在海底,大约一百万平方公里的区域都藏有矿产,海洋的掘金大进程将最早于2018年开启,届时,太平洋,大西洋和印度洋地区的金属资源将被充分挖掘。但值得注意的是,如何在不破坏脆弱的海底生态环境和那些生活在深海的古老海洋生物的前提下,挖掘海底的矿产资源,是一项极具挑战性的任务。

 

9.海洋大数据

 大多数航海船只都会要求带有安全感应器,这样就可以通过公共的频道向卫星和其他船只传输自己的位置信息。很多新兴的公司发展了成熟的算法来完成这个巨大的海洋大数据,向可用形式的转化,来识别非法捕鱼、提高公众的海洋安全意识,帮助建立智慧的分区计划,这样就可以更好的平衡渔民、海洋交通和海洋保护之间的需求。另外,新的小型卫星产生的图像可以用于实时检测栖息地的变化。

10.海洋药学

 目前,海洋药学正在迅速发展,海洋肩负起抗癌药物和抗生素治疗研发的使命。用深海样本设备、基因组扫描、化学信息和数据挖掘收集并审查海洋重的生物样本,进行药物研究。

11.成本低廉的海岸感应器

成本低廉的海岸连接感应器的广泛使用让我们能用前所未有的方式监测海岸线的情况。例如安置在冲浪板上的感应器可以监测温度、含盐度和pH值等数据。再例如澳大利亚政府为了保护来海边游玩的人们,利用海岸感应声纳图像感应器检测靠近海岸的鲨鱼,并通过移动设备推送实时警报。

12.海洋仿生机器人

……查看原文:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI5OTEwNTE0NA==&mid=2650098783&idx=2&sn=b0d272ee7c27f1a11d69f226afa9ad15&chksm=f49a4248c3edcb5eafda4268eb18e2b4b1497db6b98527f197d4d6a604d5863ffdce93c499fd&mpshare=1&scene=1&srcid=1016y79JqlYBYtzGapOaKQD7#rd

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