深地实验室:向地球深部要资源

发布时间:2024-07-25 05:54:12 来源: sp20240725

原标题:深地实验室:向地球深部要资源

  如何探明地下热能、页岩气、页岩油等能源,并且安全高效取出?如何利用地下空间安全存储废弃物,或者暂时存储工业产生的热能而后随用随取?为什么有的动物能够在黑暗狭小的地下生活多年?探索这些科学、工程难题,如今有了一种特别的实验环境——“深地实验室”。

  近日,中青报·中青网记者走进江苏徐州的深地科学与工程云龙湖实验室(以下简称“云龙湖实验室”),了解科研人员深入地下百米做了哪些实践。

  云龙湖实验室位于徐州卧牛山下。“通过对人防坑道进行改造,这片沉睡的地下空间资源成了建设云龙湖实验室实验基地的最佳选择。”该实验室主任李晓昭介绍,这里地质条件极为稳定,是实验室的合适选址。

  领陆、领水与领空是我们熟悉的国土,还有一类就是深藏于地下的空间,被称为“第四国土”。2021年,由徐州市政府牵头,依托中国矿业大学和徐州的一些头部企业,实验室挂牌成立,开始向“地下国土”探索。2023年9月,这个实验室获批筹建江苏省实验室。

  深部岩土力学与地球科学、深地探测开发装备与灾害防控、深部资源与地下空间利用是这个实验室的三大研究方向,运行4个方向的7个实验平台和1个国家地震监测站。深地随钻探测、深地空间智能探测、深地智能盾构、深地空间热能储用等二期科研平台正在加速建设。

  进入实验室,两万平方米、10万立方米的宽敞空间会让人产生错觉,以为这是一个大型建筑内部,只有墙壁上整齐的开凿痕迹才能让人意识到这并不是大自然的杰作。开车行进在长长的主干道上,两侧是一个个大小不一被称为“硐室”的空间,安置着不同实验设备。

  在环控及生物转化平台内的一个环境舱里,一具“暖体出汗假人”正在连续“工作”。工作人员向记者介绍,这个假人模拟了人体散热、出汗、呼吸、运动等生理特征,能够测试出在高温、高湿的地下环境里,人体各项生理参数的变化。这些数据可以为设计地下作业穿戴设备提供依据。在这个平台上,还在进行一系列的实验,例如地下、海底隧道如何设计更科学,什么样的温、湿度更适合长时间地下作业人员保持身心健康。

  在这个平台的另一个硐室里,有几台方形机器正在运转。李晓昭主任介绍,这是在处理废弃物,研究在地下环境里如何有效促成微生物合成。他设想,未来垃圾也可通过真空管道投入地下生物转化平台,转化成蛋白质,促进深地空间“人-物-环境”协调可持续发展。

  目前,云龙湖实验室积极推进国内国际合作,先后与清华大学等40余家大院大所建立合作关系,发布全球首个深地杂志期刊《深地科学(英文)》。

  “这对于突破世界深地资源与地下空间开发研究的前沿科技难题、解决国家发展面临的资源空间制约难题、突破深地资源开采极限深度等具有重大战略意义。”李晓昭说,这就是向地球深部要资源、要空间、要安全。

  据介绍,云龙湖实验室的下一步目标是加快深地空间精细探测、挖掘钻取、智能建造、灾害预警等深地空间开发利用关键产业化技术研究,积极推动利用深地空间储气、储热、储油、储废、储能等关键技术攻关,打造一批具有自主知识产权的产业化成果,形成推动深地未来产业发展的新质生产力。(记者李新玲 石佳)

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