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水火也相容

更新时间:2010-03-17 15:37:16

水中取火,这是多么新奇的设想!

“水火不相容”是人们常用来比喻两种极端对立事物的说法,难道在水里竟隐藏着可以燃烧的东西?科学研究证明,水是由氢和氧两种元素组成的。氢是可燃气体,而氧又有助于燃烧。这样说,水中还真的包含着火呢!

氢气燃烧时放出的热量,比相同重量的石油高3倍,是普通煤的5倍还要多。在常用的燃料中,氢气的热值是最高的。氢气可以用管道运输,还可以贮存在钢瓶或地下气库中,使用起来很方便。

氢气在高压或低温下会变成象水一样的液体。登月的“阿波罗”号飞船和航天飞机都是用液氢做燃料的。

有一些金属具有吸收气体的特殊本领。比如钯,在一定条件下,它能吸收的氢气竟是本身体积的700倍。而且,改变了条件,它又能把氢气放出来。这多么像海绵吸水呵!所以,它们又被称为“氢海绵”。铁钛合金和许多稀土金属合金都是品质优良的“氢海绵”。用“氢海绵”把氢气固体化,就更便于贮存和运输了。现在,固体氢已经研制成功。

氢燃料的优点是干净。它燃烧就是与氧化合,结果生成水。无烟无灰,不污染环境。再说,地球上煤和石油的储量很有限,只够开采百年左右。而且石油和煤是宝贵的化工原料,把它们白白烧掉,不仅污染环境,也实在太可惜了。所以科学家们正在积极研究氢作能源问题。

也许你会想,氢这么好,水里就有氢,在我们这个表面7/10被水覆盖,被称为“水的行星”的地球上,制取这种高能燃料不是很方便吗?其实不然。水中取氢是很困难的,组成水的氢和氧彼此结合得十分牢固,要使它们分开,必须消耗极大的能量。

为开发氢这种“二次能源”,科学家们不断地研究新的办法,来分离氢和氧,像“电解水法”、“化学分解法”、“光电化学法”等。但大多数都是成本太高,无法普及。最有希望的办法还是利用丰富的太阳能。先利用太阳能发电,再用电来分解海水,这样使可大量获得便宜氢气了。

近年来,直接利用太阳能分解水的研究有了很大进展。科学家们发现,用二氧化钛作催化剂,在阳光的作用下,水能很快地分解为氢和氧。科学家们还在积极寻找更为经济、科学,并能广范应用的方法。

据估计,到21世纪初,氢燃料就可以取代煤和石油。到那时,开飞机、汽车,炼钢、炼铁,甚至烧菜煮饭都可以用这种干净的燃料了。随着氢燃料的使用,人类的生活也将回到那种鸟语花香、景色宜人、空气清新的环境里。

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