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“喝水”的汽车

2023-07-29颜士州

课外生活·趣知识 2023年5期
关键词:汽油氢气台风

颜士州

印度洋上的“魔火”

1980年夏天,印度洋上台风骤起。突然,一处海湾里的海水竟燃烧起来,海面上顿时升起熊熊火焰。

令人迷惑不解的是,起火的海面上并没有任何可燃物。科学家们经过侦察,认为这场“魔火”的“纵火犯”便是台风。强劲的台风高速掠过海面,与海水发生剧烈的摩擦,有可能使组成水分子的两个氢原子和一个氧原子发生分离。而氢是一种可燃性气体,在局部温度升高的条件下会自燃,再加上氧的助燃作用,海水就变魔术般地燃烧起来了。

人们早就发现氢是一种燃烧性能极好的气体燃料,它在空气中燃烧,能获得1000多摄氏度的高温;如在纯氧中燃烧,更可达到3000多摄氏度的高温。多少年来,科学家们一直企望把它从水中分离出来,以取代石油燃料驱动汽车。当今世界,石油日趋匮乏,能源短缺,危机四伏,这一设想自然更加引起科学家们的浓厚兴趣。如果这种愿望得以实现,人们就能从水中获得氢;氢又被输进发动机汽缸,燃烧时与氧结合,再生成水……取自于水又还原于水,如此循环,取之不尽,用之不竭,又不会污染生态环境,岂不美哉!

氢、氧“兄弟”两分离

然而,从水中分离氢可不是一件轻而易举的事情,因为组成水分子的氢、氧两“兄弟”“团结”得非常好,它们“手拉着手”,不肯轻易分离。科学家们则千方百计破坏它们的“团结”,促使它们分道扬镳。如今,他们终于找到了一些使氢和氧“分家”的方法,例如:在水中插入两个白金电极,再通过高压电流,水就会被电解成氢和氧而从水面逸出,将它们分开收集后就可以备用。与此同时,以氢为燃料的发动机也在加紧研制之中。

燃氢轿车曾经在德国举行的汉诺威工业展览会上首次亮相过。这种新型轿车排放的尾气中只有干干净净的水蒸气,不含任何污染大气的物質;同时,发动机汽缸和活塞的磨损也大为减轻。

不过,要使这种不耗油的汽车正式付诸实用,估计还要不少时间,毕竟从水中提取氢的成本太昂贵。此外,氢气的贮存也还有困难。

虽然氢的燃烧性能极好(产生同样能量,氢的消耗量只有汽油的1/3),它的密度却远小于汽油,这使得贮存氢气的“油箱”既庞大又笨重。比如,若要贮存15千克压缩氢气,估算一下容器的重量,竟达1.5吨!这显然不适宜汽车携带。因此,那辆氢能源轿车贮氢不多,只能行驶100多千米;若要长途跋涉,必须不断“加油”充氢。

“喝水”不“喝油”的汽车

那么,能不能将分解水的一整套装置经小型化后直接装到汽车上,再在油箱里灌满水,边制备氢气边驱动汽车呢?

上世纪80年代末,英国发明家佛朗克司·柯尼布进行了这种尝试。他在水箱里的水面设置一个旋转的铝鼓,再用一根铁丝伸向铝鼓,然后在铁丝和铝鼓之间输入18000伏特的高压电能,水箱里就会释放出氢气和氧气,再将它们通入汽化器中,便可使发动机点火运转起来。为了取得分解水所需的电力,他还让发动机带动一台交流发电机。汽车行驶时,只需先用一丁点汽油启动,之后便可不再供油,只需供水。

另有一位菲律宾工程师也进行了类似的探索。他在经过14年的努力之后宣称,经他改装的以水为“燃料”的汽车已获成功,行程147千米仅耗用了半升汽油和15升自来水。

驾驶以水为“燃料”的汽车,不仅能节省燃油,而且非常干净,不存在使用传统石油燃料所排放的危害人类健康的污染物质。当然,这种“燃水”汽车实质上是一种燃氢汽车。随着科技的发展,这种“喝水”不“喝油”的汽车将会在世界各地奔驰哩!

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