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深海1500米点燃十五运“源火”!浙大等团队科技攻坚实现可燃冰原位引燃

时间:2025-10-10 11:28:57来源:互联网编辑:快讯

在广州南沙区广州海洋地质调查局的科考码头,一场别开生面的火种采集仪式为第十五届全国运动会及全国第十二届残疾人运动会暨第九届特殊奥林匹克运动会拉开了序幕。与往届不同,此次仪式上点燃的“源火”取自南海北部海域1522米深处的可燃冰,开创了全球首次在深海海底原位采集运动会火种的先河。

可燃冰,学名天然气水合物,是由天然气与水在高压低温环境下形成的类冰状物质。这种物质可直接燃烧,且燃烧后几乎无残留,污染远低于传统化石能源,被视为绿色清洁的高效能源。我国在可燃冰领域已取得显著成果,2017年和2020年先后成功实施两轮试采,创造了多项世界纪录。

然而,要在1500多米深的海底采集、分解并点燃可燃冰,绝非易事。自2024年7月起,广州海洋地质调查局联合浙江大学海洋学院、海洋精准感知技术全国重点实验室及东海实验室,启动了基于“海马”号ROV(无人遥控潜水器)的海底可燃冰气泡原位保压采集与引燃系统研发项目。

接到任务后,浙江大学海洋学院牵头,联合其他科研机构组建了源火采集装置攻关团队。团队成员介绍,可燃冰采集后需经过降压分解、气体净化干燥等步骤,才能具备点燃条件。在深海高压环境下,团队通过太阳能发电、光电复合缆传输电能,最终利用电阻丝发热触发甲烷燃烧,实现了“引光入海、燃冰成炬”的技术突破。

经过多轮迭代优化,攻关团队成功开发出可燃冰气泡保压采集舱、双组气体流量微调控阀组、无雾透明燃烧舱等关键技术组件。浙江大学海洋学院博士后葛勇强表示,团队通过大量实验室和压力舱测试,攻克了海底可燃冰气泡保压收集、气体流量动态控制、燃烧环境维持等难题。

深海1500米处,水压高达15兆帕,相当于两个成年人站在指甲盖上的压力。与此同时,甲烷的易燃易爆特性更增加了任务难度。关键在于“海马”号与采集装置的协同配合——去年11月,陆上原理样机完成水池试验,具备远程点火能力;12月,第一代海试样机研发成功,实现深海采火功能。

2015年,“海马”号曾在琼东南盆地发现巨型活动性冷泉,该区域因此被命名为“海马冷泉”。今年9月18日,团队搭乘“海洋地质二号”科考船抵达此处开展采火作业。随着“海马”号携带传感器、测量装置及采集工具下沉至1500米海底,科考船甲板上的操作人员紧张待命。

采集装置的引燃室中,甲烷喷嘴、氧气喷嘴与引燃棒呈三角排列,分别对应燃烧三要素中的可燃物、助燃物和引火源。当各项指标达标后,操作人员按下按钮,太阳能光伏装置产生的电能经电缆传送至海底,引燃棒尖端逐渐发红,最终喷出跃动的火苗。全球首次深海海底原位获取运动会“源火”的任务圆满完成。

东海实验室副主任陈家旺指出,可燃冰原位保压采集与海底引燃技术的实现,是我国海洋科技实力的集中体现。他透露,团队下一步将聚焦海底可燃冰的直接利用研究,解决科考活动的能量自给问题。“海底蕴藏着无数未知的宝藏和物种,等待我们去探索。”

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