海洋科技创新：带来更可持续的蓝色未来 - 海洋电力发电技术创新

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《青年与海》

海洋科技创新：

带来更可持续的蓝色未来

海洋正面临各类挑战，海洋人工智能 (AI)、 海洋能源技术应用、蓝色科技 (BlueTech) 有望为海洋生态系统带来可持续的解决方案。

1.海洋AI 技术应用

海洋AI涵盖了人工智能、机器学习和海洋科学等领域，是将AI算法与精密传感器、自动潜航器相结合，并实时处理收集数据，为研究人员提供参考。

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——海洋物种监测。人工智能驱动的水下摄像机和传感器用于监测和跟踪海洋物种，帮助科学家研究它们的行为和迁徙模式。美国Liquid Robotics公司的WaveGlider使用人工智能识别和跟踪海洋生物，为海洋保护工作和渔业管理做出贡献。

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——环境监测与气候研究。人工智能有助于处理与海洋温度、盐度和污染水平相关的数据，提供海洋健康的全面视图。如OceanMind利用人工智能分析卫星数据和航运信息，帮助打击非法、不报告和不管制捕鱼。再如，Saildrone是一种配备人工智能系统的无人船，收集有关海洋温度、盐度和海洋生物的数据，分析历史和实时海洋数据，增强气候预测并了解气候变化对海洋生态系统的影响。在气候研究方面，IBM与美国国家海洋和大气管理局合作，使用人工智能来分析来自浮标、卫星和传感器的数据，提供对气候趋势和厄尔尼诺现象等现象的见解。

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图1海洋AI与蓝色科技(网络配图)

——海底测绘。人工智能驱动的水下测绘系统可创建详细的高分辨率海底地图，支持地质和海洋学研究。Ocean Infinity采用具有先进测绘功能的水下无人航行器来实现高效的海底勘探和测绘。

2.海洋能源技术应用

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随着全球对可持续能源的需求不断增加，海洋以其巨大且尚未开发的潜力，已成为可再生能源创新的焦点。

——潮汐能。潮汐能利用潮汐涨落产生的动能。苏格兰的MeyGen潮汐能项目利用潮汐流涡轮机发电。当潮汐流穿过海底时，这些涡轮机旋转，将能量转化为电能。该项目是全球最大的潮汐能计划之一，利用潮汐运动产生的可预测且恒定的能源为数千个家庭提供电力。

——波浪能。波浪能系统从海浪运动中捕获能量。采用当这些部分弯曲时，液压马达驱动发电机发电。尽管Pelamis项目目前尚未投入运营，但它在推进波浪能技术方面发挥了重要作用。

——海洋热能转换。海洋热能转换利用温暖的表层水和寒冷的深水之间的温差来发电。该温度梯度用于汽化工作流体，从而驱动连接到发电机的涡轮机。夏威夷管理局自然能源实验室在夏威夷运营着一个海洋热能转换设施。该系统将营养丰富的冷水从深海泵送到海面，支持海水养殖，同时产生清洁能源。海洋热能转换在温差更加明显的热带地区具有巨大潜力。

——盐度梯度功率。盐度梯度发电，利用淡水和海水之间盐分浓度的差异来发电。这通常通过压力延迟渗透或反电渗析过程来实现。挪威能源公司Statkraft一直处于盐度梯度电力研究的前沿。该公司在挪威托夫特成功开展了渗透动力试点项目，展示了该技术利用自然盐度梯度产生清洁能源的可行性。

——浮动海上风电场。浮动风力涡轮机使用系泊线锚定在海床上，使其能够在传统固定底部涡轮机无法实现的更深水域中运行。该技术利用了海上强劲且持续的风。由Equinor开发的Hywind Scotland项目以苏格兰海岸附近的浮动风力涡轮机为特色。这些涡轮机位于深水中，利用强大的风力发电。浮动风电场开辟了广阔的海洋用于可再生能源发电。

3.蓝色科技(BlueTech)的应用

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蓝色科技包含一系列旨在改善海洋可持续性的创新技术，可应对海洋污染、过度捕捞等各种挑战，在保护海洋生态系统方面发挥关键作用。

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——水产养殖创新。先进的传感器、实时监控系统和数据分析正在改变水产养殖实践。这些技术提高了养鱼作业的精确度和可持续性。加拿大BlueTech公司XpertSea利用智能水产养殖解决方案来监控和管理虾和鱼养殖场。他们的平台结合了人工智能和计算机视觉来评估生物量、生长率和健康等因素，进一步优化饲养并减少对环境的影响。

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——海洋清理技术。配备传感器和收集系统的自主船只和无人机用于检测和清理海洋垃圾，Boyan Slat创立的海洋清理组织利用被动漂浮系统捕获海洋环流中的塑料碎片。这些系统利用自然海洋力量来集中和收集塑料废物，防止对海洋生物造成进一步伤害。

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——智能浮标系统。配备传感器和通信技术的先进浮标实时监测海洋状况，为科学研究和环境管理提供有价值的数据。Blue Ocean Gear采用高科技浮标来收集有关海洋温度、波高和其他关键参数的数据。这些实时数据增强对海洋的理解，有助于气候研究。

——水下无人机。配备先进传感器和摄像头的自主水下航行器使研究人员能够探索海洋深度、绘制生态系统图并收集海洋生物数据。SeaDeep是一个人工智能驱动的海洋传感平台，专门从事增强成像、数据分析和色彩准确的3D可视化。该平台能够对水下栖息地进行调查，记录海洋生物多样性，并为保护举措收集数据。

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——可持续渔业技术。齿轮技术、鱼类跟踪和实时监控系统的创新有助于减少兼捕、非法捕捞和过度捕捞。Pelagic Data Systems为小型渔业开发电子监测系统。他们的技术包括智能浮标和船只跟踪解决方案，可提供捕捞活动的实时数据，有助于确保遵守可持续捕捞做法。

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——水处理和修复生物。技术和新的过滤方法可以将多种不同容量的废水处理得更清洁，甚至可重复使用。这些技术可以推动循环、零废物经济。Algbio处理废水、污水并用微藻捕获二氧化碳，以生产生物燃料、生物塑料、生物材料并产生碳信用额。

*参考来源：美国波士顿创公司加速器 MassChallenge官网

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https://masschallenge.org/,MassChallenge

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