章節3
海洋能發電嗎
海洋資源十分豐富,不僅有大量的海洋生物供人們食用,還有許多的能源有待人們去開發。海洋能源從本質來說,可以分為兩大類:一類是由太陽能誘發的海洋熱能和動能,另一類是由天體(主要是月亮和太陽)的引力造成的海洋潮汐能。
海水的容熱量比空氣要大得多,海水容熱量為3.99608焦耳/立方厘米,而空氣隻有0.001254焦耳/立方厘米,因此海洋可以說是一個巨大的貯熱庫。
海洋裏的熱量不僅可以調節氣候,而且可以引來加溫土地。由於太陽輻射不均勻,海水各處溫度不一樣,導致海水定向流動,形成海流。利用海流可以像水力一樣發電。
在海洋裏,除了可以利用海流發電以外,我們還可以利用潮汐發電。潮汐是巨大的海水運動,地球上潮汐的總能量有 100億千瓦,用來發電大有可為。
海水在風力作用下,還會產生波浪動能。據估計,海水在5級風吹動下的波動能,1千米海岸就可以達到24000千瓦。看來,利用波浪能也很有潛力。由此可見,利用海洋發電,從而造福人類,是很值得期待的。
海洋裏有兩棲動物嗎
全世界的兩棲動物大約有3000種,分布也比較廣泛。不過,它們大多生活在江河湖邊、溪水池塘之中,譬如青蛙、蟾蜍、娃娃魚等。可是,令人奇怪的是,海洋中卻從來見不到兩棲動物的蹤跡。這究竟是什麼原因呢?
大家都知道,海水是鹹的,含有大量的鹽分,而現代兩棲動物的身體幾乎裸露著皮膚,體內細胞與外部環境容易直接接觸。兩棲動物體內的液體和血液裏的鹽分,比起海水裏所含鹽的濃度要低得多,如果兩棲動物一旦進入高濃度的海水裏,體內的水分就會大量向外滲出,導致失水過多而死亡。
科學家們在研究中發現,一般在含有1%鹽分的水域裏,兩棲動物就無法長期生存;在含鹽濃度超過1%的水域中,兩棲動物很快就會死去,而海水的含鹽濃度一般都達到2%以上,甚至有的高達4.2%,因此,絕大多數兩棲動物是不能在海洋中生存的。
海水能夠變成燃油嗎
全球的能源短缺問題越來越嚴重,各國的科學家都在絞盡腦汁的想辦法,其中,通過化學方法合成燃油的技術,現在已經試驗成功了。
2014年4月,美國海軍研究實驗室表示,經過多年的研究與實驗,一種利用海水所含成分合成燃油的示範技術已被人們采納,並用它成功地使一架模型飛機飛上了天空。
原來,海水的大部分成分是二氧化碳,其濃度是空氣中二氧化碳的140倍,還含有大量的碳酸鹽和碳酸氫鹽。如果用一種酸化電池,隻消耗很少的電量,就可以在陽極上把海水酸化,其與碳酸鹽和碳酸氫鹽發生化學反應,能夠釋放出大量的二氧化碳。而酸化電池的陰極,則能夠釋放氫氣。
將陰、陽兩極釋放的兩種氣體收集起來,在鐵基催化劑的作用下發生化學反應,轉化有9到16個碳原子的液態烴,即可製成燃油。這種燃油的成本大約為每升0.9美元~1.8美元。據估計,今後5年~10年內可實現產業化,若真是如此,能源短缺的問題也就迎刃而解了。
深海中有新藥嗎
如今自然環境的破壞越來越嚴重,空氣的質量也越來越差,一些病毒和細菌不斷的侵入到人們的體內,給人類帶來了巨大的痛苦。雖然隨著醫學科技的不斷發展,醫療設備的不斷更新,人們對付病魔的措施層出不窮,但隨著細菌抵抗力的日益增強和一些新病毒的產生,醫學界的專家們對新藥的研究和尋找還是充滿渴望的,並且已經有一些膽大心細的科學家為了尋找新藥,而踏上了前往深海、海溝以及極地的旅程。他們希望在旅程結束的時候,能夠在醫藥領域開拓一個新時代。
其中,由英國阿伯丁大學的化學家賈斯帕領導的國際科研團隊,就特意到海洋深處探索,期待能有新的發現。他們認為隻有在那些人跡罕至的地方才能找到稀奇而珍貴的新藥,因為能夠在高壓、寒冷或者是80℃海底熱泉水中生存的微生物,大多都身懷“絕技”,有可能會幫助人類對抗難以抑製的癌症或者抗藥性的細菌。
海溝的深度為6000米~10000米,那裏的壓力(工程上稱壓力,物理中稱壓強)為600g~1100g大氣壓,溫度是2℃~4℃。海溝的深處是沒有光照的,漆黑一片,雖然如此,很多微生物還是在那裏頑強地生活著。據估算,每1立方厘米的底泥中就會有1000萬個微生物。在那裏還生活著能夠“吃”劇毒硫化氫的細菌,這種細菌還能夠成為其他海底生物的“食糧”。在馬裏亞納海溝,人們還發現了一種擁有奇特本領的微生物,能夠吸收鉛、鈾等重金屬。
科學家希望,到2016年的時候能夠從深海微生物中挑選出一些人類急需的新抗菌藥。
海鳴是什麼
你聽到過海鳴嗎?知道什麼是海鳴嗎?其實,海鳴就是海洋發出的鳴響聲,驚濤拍岸的轟響,地震和火山引起的喧囂,以及魚類和其他海洋生物發出的聲音都屬海鳴。
但是,有些地方發生海鳴的原因,目前還沒有人可以說清楚。譬如廣東省湛江硇洲島東南海麵,每當風雲突變,天氣異常,或風暴即將來臨時,海麵上就會發出一陣陣有節奏的“嗚、嗚、嗚”的聲響,猶如悶雷,時高時低,錯落有致。這種聲音讓附近的人十分震驚,但誰也不知道它是因為什麼發出的,也不清楚它從什麼地方傳來。
不過,在當地流傳著一種沒有根據的說法:這種海鳴是沉放在海中的“水鼓”發出的。“水鼓”是很久以前建造硇洲島國際燈塔時法國人放置的。並且還有人猜測“水鼓”是一種海況探測報警器,可以隨時向人們發出風流變異的信息。可誰也沒見過“水鼓”的模樣,更不知它放在哪裏。有關部門曾專門派出船隻到硇洲島東南一帶海域巡視搜索,結果卻一無所獲。
後來,又有一種新的說法:人們在這一帶海域發現海豬出沒,於是有人提出,奇怪的海鳴是海豬的嚎叫。可能是海豬預感到天氣或海麵情況即將變壞而煩燥不安所發出的叫聲;也可能是海豬遊動過程中相互聯絡的信號。
硇洲島東南海麵上海鳴的起因至今仍無法定論,這個奧秘有待進一步探索。
海洋裏也有藥材嗎
廣袤無垠的大海中,不僅藏著石油、天然氣等多種礦物資源,還藏有豐富的藥材,種類繁多的海洋動植物,就是永不枯竭的醫藥來源,像魚肝油、瓊膠、鷓鴣菜、精蛋白、胰島素以及中藥所用的一些海味,都是曆史悠久、療效甚佳的海洋藥物。
近年來,人們又從海洋動植物中提取了抗菌素、止血藥、降血壓藥、麻醉藥,甚至抗癌藥等一些藥物成分。有一種殺菌能力很強的頭孢黴素及其化合物就是從海洋微生物中提取的,它不僅能消滅革蘭陽性、陰性杆菌,對青黴素都不能殺死的葡萄球菌也有效力,而且沒有抗藥性。
大家都知道食用海帶可以彌補碘的不足,其實,從海帶中提取的藥物,對治療高血壓、氣管炎、哮喘以及治療外出血都也頗有療效。
另外,某些海洋生物體內含有抗癌物質,如從河豚肝中提煉製成的藥品,對食道癌、鼻咽癌、結腸癌、胃癌都有一定療效。從玳瑁身上可提取治肺癌的藥物。海洋生物不斷繁衍生長,無有窮盡,因此這個藥材庫是取之不竭,用之不盡的。
世界上有可以燃燒的冰嗎
在浩瀚的大海中,不僅蘊藏著取之不盡,用之不竭的煤、石油、天然氣等資源,還有能夠溶於水的鈾、鎂、鋰、重水等化學能源。另外,還有一些能夠以自己獨特的方式和形態存在的潮汐能、波浪能、海流能、溫度差能、鹽度差能等,它們分別以不同的方式表達出了動能、勢能、熱能、物理化學能等。這些能源都是一種再生性能源,永久都不會枯竭,也不會給大自然造成任何汙染。
在20世紀中期,前蘇聯的海洋考察船在黑海2000米深的海底沉積層中找到了一種新能源—一塊比較堅硬的冰。這塊堅硬的冰被撈到考察船的甲板上之後,就開始慢慢融化了,表麵還泛起了一層泡沫,待氣體消散後,留下了一些水,讓人感覺非常神奇!
那時人們把這種特殊的東西叫做“氣體錠”。在此後的30多年裏,美國、日本以及中國的科學家也都在西太平洋與南海發現了這種神奇之物,並了解到它是甲烷等碳氧化合物和水在高壓、寒冷的海底沉積層中產生的一種水合物,被稱為“可燃冰”。可燃冰的形成與海底石油和天然氣的形成機製非常相近。它的分布範圍相當於海平麵積的10%。含有可燃冰的沉積層最大厚度有200米~300米。經過一段時間的研究之後,又發現1立方米的可燃冰融化並分解之後,能夠變成150立方米~180立方米的天然氣與0.8立方米的水。
不過,可燃冰在開采方麵非常困難,至今還在探索與研究之中。盡管如此,它還是有希望成為一種新的清潔能源為人類發出光和熱的!
海洋上為什麼要建造人工島
我們知道,日本屬於島國,國土麵積狹小,為了擴大居住麵積、拓展國民生存空間,不得不大量建造人工島。其實,早在明朝嘉靖年間(1522~1567),我國便已有建造人工島的文字記載。
海上人工島是在近岸淺海水域人工建造的陸地,江蘇北部濱海淤積平原上,散布著很多高達十多米的土墩台殘丘。這些數以百計的墩台過去是為漁業、鹽業和軍事的需要,而在潮間帶的海灘上修建的,漲潮時聳立於海濤之中。隨著海岸線東移,並入陸地的大部分土墩台被削平,少數至今仍保存良好。
現代人工島已經具備了越來越多的功能,可用於興建停泊大型船舶的開敞深水港;建造起飛著陸都比較安全、而且不對城市產生噪聲汙染的機場;易於解決大型電站和核電站冷卻以及汙染問題;有益於開采離岸不遠的海上油氣田和建造石油、天然氣加工廠;開采海底煤、鐵礦或建造海上選礦廠和金屬冶煉廠;建造水產加工廠、紙廠、廢品處理廠、毒品與危險品倉庫等。還可以建造海上公園,甚至新的海上城市。
這種海洋空間利用方式可緩解原有城市的人口密集、交通擁擠、噪聲、飲用水和空氣汙染等現代化的城市問題。目前全世界的海上人工島工程項目多達400個,較大型項目50個,日本神戶人工島、六甲人工島、東京灣人工島都是此類海洋工程的典範。
為什麼說夏威夷是太平洋的心髒
夏威夷群島是美國唯一的島嶼州,它遠離美洲大陸,位於碧波萬頃的太平洋交通要道中央,由20多個大小島嶼組成。
夏威夷島是群島中麵積最大的島嶼,約占群島麵積的2/3,而瓦胡島則是群島中人口最多和在政治、軍事、經濟及交通等方麵最為重要的一個島嶼。夏威夷群島的首府火奴魯魯(意為“良港”,華僑稱之為檀香山)及美國重要的海空軍基地珍珠港均在瓦胡島上,這裏不僅是美國太平洋戰區的指揮中心,駐有美太平洋艦隊總部及其所屬的陸、海、空三軍司令部,而且還是美國在太平洋上的海、空交通樞紐和重要國際商港。因此,美國對這個島嶼是非常重視的。