书城科普读物海洋的现实和未来
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第3章 海洋是未来能源的希望

世界经济的现代化,得益于化石能源,如石油、天然气、煤炭与核能的广泛应用,因而它是建筑在化石能源基础上的一种经济。然而,由于这一经济的资源载体将在21世纪上半叶面临枯竭。综合估算,可支配的石油储备的极限,大约为1180~1510亿吨,以1995年世界石油的年开采量33.2亿吨计算,石油大约在2050年左右宣告枯竭。天然气储备估计在13.18万~15.29万兆立方米。年开采量维持在2300兆立方米,将在57~65年内枯竭。煤的储量约为5600亿吨。以1995年煤炭开采量为33亿吨计算,可以供应169年。铀的年开采量目前为每年6万吨,根据1993年世界能源委员会的估计可维持到21世纪30年代中期。核聚变到2050年还没有实现的希望。化石能源与原料链条的中断,必将导致世界经济危机和冲突的加剧,最终葬送现代市场经济。

所以能源成为世界经济可持续发展的关键,于是人们把目前投向太阳能、风能、生物能、氢能等能源,更把目光投向蕴藏着巨大能源的占地球面积71%的海洋,有理由相信解决能源危机的希望就在海洋里。

海洋资源指形成和存在于海水或海洋中的有关资源。包括海水中生存的生物,溶解于海水中的化学元素,海水波浪、潮汐及海流所产生的能量、贮存的热量,滨海、大陆架及深海海底所蕴藏的矿产资源,以及海水所形成的压力差、浓度差等。广义的还包括海洋提供给人们生产、生活和娱乐的一切空间和设施。

按资源性质或功能分为海洋生物资源和水域资源。世界水产品中的85%左右产于海洋。以鱼类为主体,占世界海洋水产品总量的80%以上,还有丰富的藻类资源。海水中含有丰富的海水化学资源,已发现的海水化学物质有80多种。其中,11种元素(氯、钠、镁、钾、硫、钙、溴、碳、锶、硼和氟)占海水中溶解物质总量99.8%以上,可提取的化学物质达50多种。由于海水运动产生海洋动力资源,主要有潮汐能、波浪能、海流能及海水因温差和盐差而引起的温差能与盐差能等。估计全球海水温差能的可利用功率达100×108千瓦,潮汐能、波浪能、河流能及海水盐差能等可再生功率在10×108千瓦左右。

油气资源

人类经济、生活的现代化,对石油的需求日益增多。在当代,石油在能源中发挥第一位的作用。但是,由于比较容易开采的陆地上的一些大油田,有的业已告罄,有的濒于枯竭。为此,近二三十年来,世界上不少国家正在花大力气来发展海洋石油工业。

探测结果表明,世界石油资源储量为1万亿吨,可开采量约3000亿吨,其中海底储量为1300亿吨。

中国有浅海大陆架近200万平方千米。通过海底油田地质调查,先后发现了渤海、南黄海、东海、珠江口、北部湾、莺歌海以及台湾浅滩等7个大型盆地。其中东海海底蕴藏量之丰富,堪与欧洲的北海油田相媲美。

东海平湖油气田是中国东海发现的第一个中型油气田,位于上海东南420千米处。它是以天然气为主的中型油气田,深2000~3000米。据有关专家估计,天然气储量为260亿立方米,凝析油474万吨,轻质原油874万吨。

矿产资源

海洋蕴藏着80多种化学元素。有人计算过,如果将1立方千米海水中溶解的物质全部提取出来,除了9.94亿吨淡水以外,可生产食盐3052万吨、镁236.9万吨、石膏244.2万吨、钾82.5万吨、溴6.7万吨,以及碘、铀、金、银等等,由此可见海洋资源的价值。

潮汐能

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成为潮汐能。在涨潮的过程中,汹涌而来的海水具有很大的动能,而随着海水水位的升高,就把海水的巨大动能转化为势能;在落潮的过程中,海水奔腾而去,水位逐渐降低,势能又转化为动能。

世界上潮差的较大值约为13~15米,但一般说来,平均潮差在3米以上就有实际应用价值。潮汐能是因地而异的,不同的地区常常有不同的潮汐系统,它们都是从深海潮波获取能量,但具有各自的特征。尽管潮汐很复杂,但对于任何地方的潮汐都可以进行准确预报。潮汐能的利用方式主要是发电。潮汐发电是利用海湾、河口等有利地形,建筑水堤,形成水库,以便于大量蓄积海水,并在坝中或坝旁建造水利发电厂房,通过水轮发电机组进行发电。