国内海洋经济达8万亿 “蓝海”资源利用机遇与挑战几何?


国内海洋经济达8万亿 “蓝海”资源利用机遇与挑战几何?

随着人类对海洋的探索逐步加深,海洋区域防护成为了人们关注的焦点。2018年,国家领导人明确指示建设海洋强国。党的十八大作出了建设海洋强国的重大部署。

目前,我国海洋开发中资源浪费、环境污染、生态环境破坏严重,海洋可持续发展面临着严重的危机和挑战。

国内海洋经济达8万亿 “蓝海”资源利用机遇与挑战几何?


产业技术及装备如何进一步提升、行业技术如何实现快速落地和产业化等成为行业发展的难题。1月5日,在由中国材料研究协会指导,临沂临港经济开发区、新材料在线®、山东滨海新材料科技有限公司主办,上海海洋新材料研究院协办的“海洋区域防护高端研讨会”上,200余位专家把脉国内海洋区域防护行业发展痛点,针对目行业发展的热点话题展开了激烈深入的讨论。

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中国工程院院士薛群基
       
薛群基:发挥多学科优势,解决高端材料卡脖子问题

海洋国际战略是竞争制高点,国家领导人一再强调建设海洋强国,十八大要求提高海洋资源开发能力,发展海洋经济,保护海洋生态环境,坚决维护海洋权益。

2018国内海洋经济约8.34万亿,占GDP9.3%。北部经济圈以山东省为主,约为2.62万亿,山东省占了1.6万亿;南部经济圈以广东省为主,约为3.29万亿,广东省占了接近2万亿;东部经济圈浙江省和上海为主,约为2.43万亿。

材料是工程与先进制造的基础,海洋工程战略长期以来并未被纳入新材料体系范围,发展速度远远落后于航天产业。存在差距的原因是基础研究薄弱,碎片化原创材料结构设计工艺能力跟不上,新材料应用验证体系非常繁琐,可靠性难以评估,缺乏数据库,缺少专业研究机构。

应采取措施,如发挥多学科优势,致力于材料集成应用,解决高端材料卡脖子问题,以新材料为基础,落实国家发展新材料的发展战略。同时建设国家级海洋新材料创新平台,建设海洋材料研发团队。

海洋材料是海洋经济发展的基础,其发展将对国家海洋战略、区域经济竞争产生重大影响,应予重视。应陆海结合、巩固近海、拓展远壮大海、探索深海、认识海洋、经略海洋,建设海洋强国。
 

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国家金属腐蚀控制工程中心主任 韩恩厚
       
韩恩厚:腐蚀成本大于所有自然灾害损失之和

腐蚀是在环境介质或与应力协同作用下材料产生的损耗与破坏,腐蚀成本大于所有自然灾害损失之和腐蚀损失巨大,对工程结构必须采取腐蚀控制措施。海洋环境错综复杂,影响海洋工程结构安全的主要腐蚀失效形式,除了均匀腐蚀之外还包括局部腐蚀。

控制装备失效的主要措施包括:涂层/镀层、耐腐蚀材料、表面处理与改性、阴极保护(含牺牲阳极)、缓蚀剂、结构健康监测与检测、安全评价、可靠性分析、寿命评估。

目前的研究进展是,纳米复合涂料已经在海洋环境中的飞机上成功使用,经过5年服役仍然完好,证明了其可行性。纳米复合涂料在船舶上亦有独到特点,也已在船舶上成功应用。

浪花飞溅区包覆技术已经有成功的示范应用成果。进一步降低成本需要不断研发;石墨烯涂料在海洋领域是具有重要应用价值的新技术;深海环境中的腐蚀机理、监测/检测技术、环保型腐蚀防护技术有待深入研究;防污涂料、南海岛礁防腐仍然有待进一步深入研究;安全评价、寿命评估是难度很大的课题,海洋装备的服役评价研究亟待加强;计算模拟对机理、优化工艺、优化腐蚀控制技术具有重要价值。

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中广核研究院有限公司系统中心副总工 李建光

李建光:冷源问题,其实是核能安全问题

核电厂的冷源可以用海水、淡水或者冷却塔,而中国的核电厂冷源都是用海水。海水流过常规厂房,通过换热器把余热导出去,因此海水很重要,如果路径出现问题,轻则停机、跳堆,重则反应堆失去冷却能力。

冷源的问题其实是核能安全问题。海水用量很大,水母、虾群、海白菜是会造成跳堆等危害冷源的因素。我们向国外核电同行借鉴经验、补足短板,采取了包括前期探测预警,驱赶、拦截,纵深防御方面加强海洋生物防御。

此外,冷源海水防污对拦截效率、设备的寿命影响很大。如果要减少人力方面投入,需要拦截、打捞一体化,光靠竹杆、网兜是不够的。现在投入非常高,相当于整个渠道里面布置一整套机械装置。

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国核电力规划设计研究院主任 葛小玲

葛小玲:海洋生物堵塞冷源水口带来跳堆威胁

2015年核电运营协会统计,全国实际上发生了60余次冷却水口堵塞,反应堆停机的事件,解决海洋生物堵塞取水口的问题意义重大。

根据我们的实践,海洋拦污取水,第一采取设计原则,躲避、导、拦截纵深防御,避免取水口大量海洋生物导入;二是靠疏导,主要在取水口拦污网布置方面采取措施,对海洋生物导流。

生物驱散技术、预警手段还不成熟。

选址方面可以全面考虑地质、水温各种因素影响,做改造,取水明区域。布置粗格栅、细格栅,多道拦截一般不会影响取水。

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山东滨海新材料科技有限公司董事长 宋维广

宋维广:海洋区域的防护扮演重要的经济和军事角色

21世纪是海洋的世纪,也是深海的世纪。深海海域的面积约占地球表面积的65%。深海蕴藏着丰富战略资源和能源,被誉为21世纪人类可持续发展的战略“新疆域”;深海空间广阔、战略纵深巨大,正成为各海洋强国强化军事存在和军事控制的战略制高点。

在日益复杂的国际环境下,海洋区域的防护扮演着极其重要的经济和军事角色。

在海洋的综合开发和利用方面,现代化高新技术使得海洋资源深度开发和利用成为可能,例如海洋风能开发、海洋波浪能开发等;海洋信息化是新一代信息技术与新时期海洋活动的深度融合,海洋开发要充分发挥信息资源的共享性、再生性、倍增性,开展海洋信息资源的整合汇集、平台建设和挖掘分析是提升海洋信息资源利用效益的关键;海洋开发科技化是发展的重要趋势,综合运用有线、无线、水声、卫星、监测、雷达、传感器、预警等多种技术手段,逐步建设完善覆盖空天、水面和水下的全球海洋一体化开发系统。

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东华大学教授 王依民

王依民:聚芳酯纤维适用于海洋领域

在上个世纪五十年,美国已经把纤维放在非常重要的位置,同时几个比较主要的化学纤维公司对此进行开发。

我国对纤维也在加紧开发,比如聚芳酯纤维是我们课题组在做的比较新的项目。液晶聚芳酯纤维是一种高强高模、耐高温、耐化学试剂、耐辐射、尺寸稳定性优异的高性能纤维,且具有独特的耐湿热性能、振动衰减性能以及优良的耐磨损性能,与目前几大高性能纤维相比,是唯一采用熔融聚合和纺丝方法制备的高性能纤维,不存在溶剂回收和环境污染等问题。

上述特性使得聚芳酯纤维不仅适用于航天航空,也适合于船缆、渔网、水产养殖用品等,由于耐热、耐酸、减振等特点,更可广泛运用于产业资材领域。

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中国科学院宁波所研究员 曾志翔

曾志翔:超浸润材料在海洋中应用广泛

疏水的材料的灵感来源于仿生学,其具有微结构及低表面能分子膜,通过表面微纳结构的设计和低表面处理,可有效提高吸油材料吸油、疏水性,同时由于表面微纳结构导致的毛细作用力,使得其对薄油层的吸附能力大大增强。

亲水防雾材料,在物体表面做含有氨基或者羟基亲水的表层,做出疏油亲水的新材料。

此外,我们在做的防水新材料可以做到纳米以下。对电子产品来说,普通的防水材料比较厚,如此会对信号传输和散热产生不良影响。采用新技术表面涂层,厚度更薄,能避免传统防水带来的散热、信号传输和绝缘的问题。

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