4月12日，記者從中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院獲悉，該院智能所研究團(tuán)隊在深海探測領(lǐng)域取得新突破——在前期深海質(zhì)譜研究基礎(chǔ)上，將水體溶解甲烷檢測靈敏度提升500多倍，達(dá)到海洋及湖泊本底溶解甲烷檢測水平，實現(xiàn)了從溶解甲烷異常事件監(jiān)測到背景甲烷長期監(jiān)測的跨越。相關(guān)技術(shù)已申請國家發(fā)明專利。
甲烷是新型清潔能源天然氣水合物的主要成分，每年從海洋、湖泊等水生態(tài)系統(tǒng)中排放的甲烷占全球總量的約53%，因此，海洋甲烷監(jiān)測對于海洋環(huán)境感知、甲烷異常區(qū)域發(fā)現(xiàn)、海洋能源勘探等均具有重要價值。但由于海洋中的甲烷濃度低、變化大等特點，當(dāng)前對海洋溶解甲烷的檢測數(shù)據(jù)仍然很少，對海洋甲烷通量的估計還存在很大的不確定性。
合肥科學(xué)島陳池來研究員團(tuán)隊長期致力于深海質(zhì)譜、MEMS技術(shù)及MEMS質(zhì)譜等智能微系統(tǒng)技術(shù)研究。2023年，團(tuán)隊研制出深海質(zhì)譜儀（名為智微號深海水下質(zhì)譜，ims-UMS），并在南海某海域成功完成多次海試，獲得了海洋廓線重要溶解氣信息。
在前期工作基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步提高檢測靈敏度，該研究團(tuán)隊針對樣本水氣高、檢測儀器空間有限等問題，研制出小體積、低功耗的在線除水系統(tǒng)，同時優(yōu)化進(jìn)樣氣路設(shè)計，成功將其集成安裝于智微號深海質(zhì)譜儀中。
這一改進(jìn)在維持目標(biāo)檢測氣體高滲透通量的同時，將質(zhì)譜儀的真空度提升超過2個數(shù)量級，對甲烷的檢測限提升了超過500倍，達(dá)到深海及湖泊等水域甲烷本底信號檢測的水平，有望實現(xiàn)海洋溶解甲烷的無差別監(jiān)測。
據(jù)了解，該研究團(tuán)隊后續(xù)將基于該技術(shù)開展大空間、寬時間范圍內(nèi)本底甲烷的原位檢測研究，以及H2、He等有指向性的極低濃度氣體原位檢測研究。該研究工作為進(jìn)一步實現(xiàn)甲烷通量計算、全球氣候研究、羽流尋跡、冷泉發(fā)現(xiàn)等提供了重要技術(shù)基礎(chǔ)。
