【猎云网(微信号:ilieyun)】9月20日报道 (编译:杏染)
一场海下的工业革命正在展开。机器人技术,人工智能,低成本传感器,人造卫星系统,大数据以及遗传学的快速发展为海洋使用和研究打开了新世界的大门。一些开创性的海洋技术可以为我们带来更加干净安全的环境,另一些海洋技术则意味着海洋健康的新挑战。
以下12项新兴的海洋技术正在改变我们从海洋中收获食物,能源,矿物和数据的方式。
无人驾驶船
你一定已经听说过无人驾驶的车,那么无人驾驶的船呢?海运是一个价值3800亿美元的行业。正如陆地上的交通那样,海上交通是造成海洋污染最主要的原因,会为海洋引来外来侵略物种甚至造成海上交通事故。在过去十年里已经有超过200头鲸鱼被船撞死。劳斯莱斯设想用无人驾驶船来使海洋工业更有效率,更干净,更合算。无人驾驶船不需要为船员提供食宿,因此能够更加有效利用空间并且减少排放,但是同时需要综合传感器技术和决策算法。
SCUBA机器人
SCUBA潜水员一直工作在极深的海底,完成着非常急迫的任务,时间通常少于15分钟。另外,他们的身体一直承受着正常压力10倍的水压。
为了克服这个难题,斯坦福大学机器人团队设计出了“海洋一号”:一个人形水下机器人,利用力传感器复制触觉从而灵巧地处理海洋考古工作。高度熟练的人形机器人也许很快就可以替代人类潜水员执行深海或危险的海洋研究工程任务。
水下增强现实技术眼镜
增强现实和虚拟现实技术正在快速增长并且成为主流,海洋领域也不例外。美国海军工程师为他们的潜水员设计了一款增强视觉显示器,这是一款防水抗压版的谷歌眼镜。这项新的技术通过声纳传感器采集数据,从而使得商业潜水员和搜救队伍能够在能见度为零的区域进行复杂的任务,
蓝色革命
2014年是世界第一个人们吃的养殖鱼比野生鱼多的年份。新型水产养殖科技的发展促进了水产养殖行业的爆炸增长。举个例子,水下“aquapod”笼子已经在夏威夷,墨西哥和巴拿马投入使用。像这样的技术创新使得水下养殖离海岸越来越远,帮助减轻了沿海渔场的污染,疾病和瘟疫问题。
海下云计算
超过95%的互联网通信通过海底电缆传播。很快,数据就不仅仅可以传输,也可以储存在水里。因为数据中心的能量消耗过高(高达全球能源使用的3%),他们被迫迁移到了冰岛这样气候较冷的地方从而提高冷却效率。同时,地球上有40%的人居住在沿海区域。为了解决海滨城市房地产的高成本,减少延迟,克服冷却数据中心的高成本问题,微软去年成功在加利福尼亚远离海岸的地方测试了水下数据中心的原型。下一代水下云舱将会使用他们自己的海洋能源发电机。
新海洋波能
海洋是一个巨大的能量仓库,据估测,仅仅是波能的技术潜能就达到每年11400千瓦时(可持续产量相当于400多家小型核电站)。科技创新为使用波浪和潮汐的能量提供了新的可能。澳大利亚的一项商业项目正在生产电力和零排放淡水,下一个目标是扩大海洋收获,提高成本效益。
海洋热能
海洋热能转换技术一种利用了热带浅水域和深海之间的温差来发电的技术,去年在夏威夷已经最大规模地成功实现了。洛克希德·马丁公司目前正在设计一种拥有100倍产能的新型设备。从一千多米的深海抽取大量的冷水需要非常灵活的管道,这种管道由新型复合材料和制造技术制成。
深海采矿
部分海底富含稀有贵金属,如金,铂和钴。这些矿物资源大多存在于深不可及的海底。最近新开发出了一个300吨的防水采矿机,可以进入到深海区域采集这些金属。目前在太平洋,大西洋和印度洋已经有超过100多万平方公里的海域被刊宪宣布为矿域,海洋淘金热最早会在2018年流行。开采海底矿物而不破坏脆弱的海底生态系统和古老物种仍然是一个未解决的挑战。
海洋大数据
大多数大型远洋船舶必需携带安全传感器,他们的位置会通过公开渠道传递给卫星和其他船只。几家新兴公司正在开发复杂的算法,把复杂的海洋大数据汇集加工成可用的形式从而抵制非法捕鱼,促进海上安全,帮助构建智能空间计划以平衡渔夫,海运和海洋保护。另外,从纳米卫星群得到的新图像流可以帮助实时分析监控海洋生物的栖息地变化。
海洋药物
海洋中含有大量新颖的可以救命的药物,例如癌症治疗和抗生素。从海洋中搜寻药物已经逐渐成为一种势头。欧盟资助了PharmaSea联盟,利用深海取样设备收集海洋生物样品,并通过基因扫描,化学信息学和数据挖掘来筛选样品。
沿海传感器
低成本连接传感器的增多使我们能够以一种前所未有的方式来监控海岸线。这对于随着气候变化很容易变暖和酸化的海洋尤为重要。正如司机可以通过手机收集交通状况的数据一样,嵌在冲浪板上的传感器可以感知海洋的温度,盐分和pH。为了保护去沙滩游玩的人的安全,澳大利亚正在开发一种声纳成像传感器,一旦发现鲨鱼靠近沙滩,就会推动实时报警设备。
仿生机器人
世界上最好的工程公司Mother Nature已经绘制出了海洋机器人领域的蓝图。机器人Robo-tuna巡视并监控着海洋,受海蛇启发的海洋机器人负责检查海上石油开采管道,1400磅的机器螃蟹从海底收集新的数据,负责监控海洋环境的robo-jellyfish尚在开发中。用海洋物种模型的机器人解决海洋问题并不意外,因为这些物种经历了百万年的优胜劣汰。
展望
我们的命运与海洋的命运密不可分。陆地上的技术创新可以帮助我们清理污染产业,促进可持续经济增长,智能监控生态系统的变化。
海洋同样需要这样的技术。
随着海洋工业技术的革命,我们需要倚重创新、创造力和开创新技术才能够更加有效地利用海洋而不损害海洋。