激光拉曼光谱仪海底甲烷探测技术取得突破

激光拉曼光谱仪海底甲烷探测技术取得突破

　　可燃冰里含有甲烷，相信大家都清楚。可在深海的泥巴里面，科学家也发现含有大量甲烷，到底甲烷含量是多少？一名毕业于中国海洋大学的80后，现在在中科院海洋所工作的张鑫博士采用原位探测技术发现：海底泥巴里含有10~20倍传统采样测出的甲烷含量。5月26日，在张鑫的实验室内，他用视频演示了如何测量深海甲烷过程 .

　　从2008年开始，张鑫在美国研究所开始研究新的海底探测技术。2009年回国后，他在中科院秦蕴珊院士的邀请下来到中科院。此次带回来的还有一项新的探测技术：把装有激光的探针伸进海底泥巴里 ,就知道深海泥巴里含多少甲烷 .

　　张鑫把在美国做研究的视频播放出来：画面里一艘巨大的科考船驶进深海，科考船上伸出一根长长的臂膀，臂膀上挂着一个机器。张鑫介绍，“这个机器就是揽控机器人，在机器底部装有钛合金探针。机器人被放进海底后，它会使用机械臂夹持拉曼探针。”从海底拍摄回的机器人工作过程中，记者发现：装有探针的机器人胳膊张扬着，瞅准了一堆长满蛤蜊的泥巴，准确地将探针慢慢伸了进去。这时候，上面科考船上的张鑫开始将电缆传回来的数据进行分析。

　　图 水下机器人在工作

　　“其实，我们的核心技术就是这个铝合金的探针，别看这小小的探针，其连接着一套深海激光拉曼光谱仪，相当于海底一个小型的实验室。”张鑫介绍说。“在这之前的研究都是从海底取样上来，然后在实验室内进行甲烷含量测量。而甲烷作为一种可挥发的气体，极易导致测量不准。而利用机器人带着探针深入海底，让海底泥巴里的甲烷保持实际生存环境，这样测出的数值更为准确。”

　　图 张鑫博士在进行海泥分析

　　“天然气水合物中含有的甲烷作为一种清洁能源，实验证明，其预测储量是所有探明能源的2倍。从这点看，一旦甲烷被利用，可缓解能源紧张。”张鑫介绍，虽然目前美国和加拿大正在探索如何利用天然气水合物，但还未应用于商业。“天然气水合物开采难度大，目前也仅在研究过程中。”

　　谈到甲烷，张鑫解释，“虽然甲烷提供能量巨大，但想从海底开采出来很难。并且，海底蕴藏的甲烷一旦大量泄漏到空气中，会比二氧化碳造成的温室效应还厉害。我们做这个研究，可用于研究深海甲烷泄漏对全球温室效应的影响。”张鑫介绍说。

　　如此难采集，甲烷的售价相当高昂。一整块稍大些的可燃冰（含甲烷）售价上千万元，而张鑫介绍，“我们在深海捕捞时 ,看着大块的可燃冰捞上来，可惜没有容器装，看着它一点点融化，千万块钱就这么流失了。”

　　图 拉曼光谱仪的实时分析数据呈现