海洋能源的用途有哪些? 具体一些,文字最好多一些
海洋资源是指海洋生态环境中可以被人类利用的物质和能量以及与海洋开发有关海洋空间.随着海洋科学技术的进步,许多研究结果表明海洋是巨大的资源宝库.当今世界正面临资源枯竭、能源短缺.海洋将成为人类生存和发展的重要依托.21世纪海洋将成为人类开发的重点领域,对海洋资源的可持续开发是一项重大的战略任务.
1.海洋生物资源
海洋中的生物资源极其丰富,地球动物的80%生活在海洋中.据统计海洋中生物有49门96个纲,共约20万种.海洋中鱼类约有近万种,大陆架是主要的渔业基地,占世界捕鱼量的80%以上;海洋中甲壳类动物共有25000多种;藻类共有10门约10000多种,人类可以食用的海藻有70多种,现在人们已经知道海洋中的230多种海藻含有各种维生素,240多种生物含有抗癌物质;软体动物也是海洋生物中种类最繁多的一个门类,其中许多种类具有重要的经济价值.随着人们对海洋研究的深入,海洋将为人类提供更多的食物及药物.
2.海洋石油、天然气资源
海洋中有丰富的油气资源.按法国石油研究院的估计,全世界海洋石油可采储量为 1 350亿t.据美国专家统计,世界有油气的海洋沉积盆地面积有2639.5万km2.目前世界最著名的海上产油区有波斯湾、委内瑞拉的马拉开波湖,欧洲的北海和美洲的墨西哥湾,称为四大海洋石油区;海上天然气的储量似以波斯湾为第一,北海第二,黑西哥湾第三.
图2 水母
最近,科学家们发现海洋深处有大量高压低温条件下形成的水合甲烷,也叫“可燃冰”是地球上蕴藏的石油、天然气总和的若干倍,是非常宝贵的能源.
3.国际海底区域的多金属结核资源
据各国专家调查分析,在海洋中除了海底表层有各种矿产资源外,在2000~6000m 深的海底区域蕴藏着丰富的锰、镍、钻、铜等金属结核资源,其资源总量大约有7万亿t.在太平洋区域约885万km2有多金属结核分布,资源总量约有3万亿t,东区域最有希望的是以克拉里昂一克里凰顿两个断裂为边界的富集带,平均富集度11.9kg/(kg·m2)总储量150亿t.
位于国际海底区域的多金属结核资源,属于全人类的财产.这些资源的勘探开发由专门设立的国际海底管理局负责管理.《联合国海洋公约》确定的国际海底开发制度是“平行开发制度”,即一方面由国际海底管理局的企业部直接进行开发;另一方面由各缔约国及其公司通过与管理局签订的合同进行开发.
4.海水资源
海洋是由巨量的水质组成的,全球海洋的总水量13.7亿m3.海水中深解有大量的盐类,据估计其总量可达500亿t.海水中区测定或估计出含量的有80余种元素.人们利用海水生产食盐、提取氯化镁、硫酸钠、氯化钙、氯化钾、溴化钾等.除此之外海水可以直接用作工业冷却水,日本已有40%~50%的工业用水是直接用海水解决的,我国沿海城市直接利用海水的数量约为40亿一50亿t.海水的淡化技术也在日趋成熟,海水淡化也将成为一项重要的海水资源开发事业.据统计目前已有60多个国家在300多个近岸工厂中利用海水生产食盐、镁盐、溴、重水及淡水等.海水中的重水是控核聚变发电的能源,是新一代主体能源,意义重大,而且深海中重水储量十分巨大,对人类未来具有重大价值.
5.海洋能源
海洋中蕴藏着潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐差能等自然能源.海洋能分布广、蕴藏量大、可再生、无污染,预计21世纪将进入大规模开发阶段.据联合国教科文组织出版物估计,全世界海洋能总量为766亿kW,技术允许容易的1倍.世界上最大的潮汐电站为法国的朗斯电站,总装机24万kW,年发电量5.44亿kWh.日本是世界上最早使用波能发电机的一个国家,它的航标灯和灯塔上的波力发电机已经实用化了.首先提出利用海水温差发电的是法国物理学家德尔松瓦,他的学生克劳德在古巴海域建造了世界上第一座海水温差发电站.获得了lOkW功率.此后美国洛克希德公司设计成功了16kW的海洋温差发电站.日本科学家在海水温差发电上也取得了成功,他们为南太平洋瑙鲁设计了lOOkW功率的发电站,是世界上第一座商用温差发电站.据国家海洋局提供消息,我国将在舟山市岱山海域建成世界首座潮流电站,功率为lOOkW一300kW.如能获得成功,将在亚太地区进行推广.
6.港口资源
全世界沿海国家有许多适合建港的岸线和海湾,历来被认为是十分宝贵的资源,有许多港湾资源受到重视并被开发利用,促进了海洋交通运输的发展及国际经济贸易往来.适合建设深水大港的岸线资源具有战略性意义.
7.海洋空间资源
海洋覆盖地球2/3以上的表面积,拥有广阔的空间资源.它不仅能为海洋生物提供生存空间,也许将来它还会为人类生存提供空间,1978年由17国联合组织的维也纳国际应用系统分析研究所的一份报告估计:“地球表面对人口的负载能量最大可能达1 000亿,以现在的人口增长速度,3000年后即可达到.到时有2/3的人口应该住在海上.”随着地球人口的增加,人们将不得不对海洋空间资源进行开发.也许将来,用铝、镁等轻型合金建造的人类住房——三维高层建筑会屹立在海面之上,人类会在海洋上空建造出更具现代化的空间城市.
海洋是一个巨大的能源宝库,仅大洋中的波浪、潮汐、海流等动能和海洋温度差能、盐度差能等的存储量就高达天文数字。这些海洋能源都是取之不尽、用之不竭的可再生能源。
海洋能包括温度差能、波浪能、潮汐与潮流能、海流能、盐度差能、岸外风能、海洋生物能和海洋地热能等8种。这些能量是蕴藏于海上、海中、海底的可再生能源,属新能源范畴。所谓可再生,是指它们可以不断得到补充,永不枯竭,不像煤、石油等非再生能源,储量有限,开采一点就少一点。人们可以把这些海洋能以各种手段转换成电能、机械能或其他形式的能,供人类使用。海洋能绝大部分来源于太阳辐射能,较小部分来源于天体(主要是月球、太阳)与地球相对运动中的万有引力。蕴藏于海水中的海洋能是十分巨大的,其能储量是目前全世界各国每年耗能量的几百倍甚至几千倍。
海洋能具有如下一些特点。
第一,它在海洋总水体中的蕴藏量巨大,而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就是说,要想得到大能量,就得从大量的海水中获得。
第二,它具有可再生性。海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力,只要太阳、月球等天体与地球共存,这种能源就会再生,就会取之不尽,用之不竭。
第三,海洋能有较稳定与不稳定能源之分。较稳定的为温度差能、盐度差能和海流能。不稳定能源分为变化有规律与变化无规律两种。属于不稳定但变化有规律的有潮汐能与潮流能。人们根据潮汐潮流变化规律,编制出各地逐日逐时的潮汐与潮流预报,预测未来各个时间的潮汐大小与潮流强弱。潮汐电站与潮流电站可根据预报表安排发电运行。既不稳定又无规律的是波浪能。
第四,海洋能属于清洁能源,也就是海洋能一旦开发后,其本身对环境污染影响很小。
海水淡化,是开发新水源、解决沿海地区淡水资源紧缺的重要途径。 提取钾、镁、溴、硝、锂、铀及其深加工等,现在已逐步向海洋精细化工方向发展。。。1.石油、天然气;2.煤、铁等固体矿产;3.海滨砂矿;4.多金属结核和富钴锰结壳。多金属结核含有锰、铁、镍、钴、铜等几十种元素;5.热液矿藏;6.可燃冰。。。
食物资源(仅位于近海水域自然生长的海藻,年产量已相当于目前世界年产小麦总量的15倍海洋资源
以上,如果把这些藻类加工成食品,就能为人们提供充足的蛋白质、多种维生素以及人体所需的矿物质,海洋中还有丰富的肉眼看不见的浮游生物,加工成食品,足可满足300亿人的需要,海洋中还有众多的鱼虾,真是人类未来的粮仓。还有南极的磷虾,每年都产50多亿,我们只捕捞1亿~1.5亿吨,就能达到全世界鱼虾捕捞量的一倍还多。)
海水能源
海水不但可以通过其热能和机械能等给我们电能,从海水中还可提取出像汽油、柴油那样的燃料——铀和重水。铀在海水中的储量十分可观,达45亿吨左右,相当于陆地总贮量的4500倍,按燃烧发生的热量计算,至少可供全世界使用1万年。
海洋药物
鲍可平血压,治头晕目花症;海蜇可治妇人劳损、积血带下、小儿风疾丹毒;海海洋资源
马和海龙补肾壮阳、镇静安神、止咳平喘;用龟血和龟油治哮喘、气管炎;用海藻治疗喉咙疼痛等;海螵蛸是乌贼的内壳,可治疗胃病、消化不良、面部神经疼痛等症;珍珠粉可止血、消炎、解毒、生肌等,人们常用它滋阴养颜;用鳕鱼肝制成的鱼肝油,可治疗维生素A、D缺乏症;海蛇毒汁可治疗半身不遂及坐骨神经痛等。另外人们还从海洋生物中提取出了一些治疗白血病、高血压、迅速愈合骨折、天花、肠道溃疡和某些癌症的有效药物。
所谓潮汐能,就是因月球引力的变化引起潮汐现象,潮汐导致海水平面周期性地升降,因海水涨落及潮水流动所产生的能量。
2、波浪能
波浪能集有许多优点,比如能量密度高、分布面广泛。
特别是在能源消耗多的冬季,可以利用的波浪能能量也最大。它的能量如此巨大,一直都吸引着沿海的能工巧匠们。他们想尽各种办法,期望能够驾驭海浪开辟新天地。
3、海流能
简而言之,海流所存储的动能就是海流能。海流能的能量与流速的平方和流量成正比。
与波浪能相比,海流能的变化要平稳且有规律得多。海流能有着很大的开发价值。
4、海洋温差能
海洋是一个巨大的吸热体,仔细观察不难发现,地球上的海洋除了南北的极地和部分浅海外,通常不会结冰,尤其是赤道附近的海域,海水表面温度几乎是恒温的,因此在描述海洋时人们都说它是温暖的。
海洋深处的海水温度却很低,它一年四季温度只有摄氏几度,无论如何,太阳也没有办法把它晒热,这与海洋上层的温水比较,大约有20℃的温差。在热力学上,凡有温度差异都可用来作功,这就是我们所要讲的海洋温差能。
5、海洋盐差能
所谓盐差能,就是指海水与淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能。
这种能量主要存在于河流与海洋的交接处。同时,淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。盐差能是海洋能源中密度最大的一种可再生能源。海洋盐差能可以用来发电。
海洋能是指蕴藏于海水中的各种可再生能源,属于清洁能源,其本身对环境污染影响很小。海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量,这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。主要包括温差能、潮汐能、波浪能、潮流能、海流能、盐差能等。目前世界各国对海洋能的开发利用已初具规模。
波浪发电。目前,海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国也在对波浪发电进行研究和试验,并制成了供航标灯使用的发电装置。
潮汐发电。目前,世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站,发电能力24万千瓦,已经工作了30多年。目前中国最大的潮汐电站是江厦电站,已正常运行近20年。该电站是1974年在原“七一”塘围垦工程的基础上建造的,先后安装了6台机组,单机容量从500千瓦到700千瓦,最后一台机组是2007年10月投入运行。目前总装机为3900千瓦,是世界第三大潮汐电站除江厦电站外,到目前为止,我国正在运行发电的潮汐电站还有7座,如海山潮汐电站、沙山潮汐电站、福建平潭县潮汐电站等。
当前,世界各国对于温差能、海流能、盐差能等的利用,水平相对较低,因此发展空间较大,在未来的城市特别是沿海城市的发展中,人们对能源开发的重心会逐步向这方面转移,随着技术的不断发展,这些能量都将逐步被开发利用,海洋能也必定会持久地成为人类重要而清洁的能源来源。