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什么是水燃料?_

想象过以后开车,只需要加水就能跑吗?水是地球上最为丰富的化合物,一直以来,人类从未停止过探索水燃料的脚步。今天要介绍的,就是那些从水中提取能源的神奇科技。

请注意,这里要介绍的,并不是臭名昭著的“水变油”技术,“水变油”无疑是有违科学规律的,以下要介绍技术,指的是从水中或者利用水作为媒介获得能源,而不是无中生有将水直接变成能源,切勿混淆。

最先出场的是一项应用于电动车上的技术。

 

这是以色列Phinergy公司研发的铝-空气-水电池,它是一种利用空气中水分子与铝产生化学反应发电,从而为汽车提供动力的空气水能电池组。

这种金属-空气电池的技术其实早在上世纪60年代就已问世,它的原理是以99.9%高纯度的铝为阳极,水分子中的氧为阴极,利用水溶液作为电解质,让铝板摄取氧,完成放电过程。在放电的同时产生化学反应,生成氢氧化铝。

除了零排放,这种技术的另一个优点是电池能量密度非常高,理论能量密度能达到8.1千瓦时/千克,如果不好理解这个数字,做个对比吧,现在火爆的特斯拉电动车,它所使用锂电池的能量密度约0.3千瓦时/千克。

 

根据Phinergy公司的介绍,他们研制的铝-空气-水电池组中共包含50块铝板,每一块铝板大概一个iPad大小,所产生的能量可以单独驱动汽车行驶20英里,整个电池组的续航里程可以达到约1600公里。

当然,这种拉轰技术有利也有弊,电动车行驶过程中只需要每200公里往电池组里加一次水即可,但由于它不是充电电池,所以铝板完全反应成氢氧化铝后,就不能再用了,得重新更换电池铝板。

这也是Phinergy公司正在努力延长铝板氧化反应时间、降低铝板回收利用成本的原因,争取尽早将这项技术商业化。

除了民用领域,军方也是从水中提取能源技术的狂热追随者。比如美国海军研究实验室的最新研究成果——利用海水提取燃料。

 

这项技术的研发始于10年前,它的最终效果是能够在大海中就地取材,利用海水制造液态烃燃料。其原理是通过溶解在海水中的碳酸氢盐提取氢和二氧化碳,再利用一种特殊的铁基催化剂,把二者聚合成烃。

可以看到,这项技术同样不是“水变油”,液态烃燃料的合成还需要耗费大量的能源,最初是美国海军为自身核动力航母舰队量身打造的,希望利用航母的核能作为原始能源,为舰队其他船只或舰载机转化出持续的燃料,而不再需要依靠加油船加油或返回母港加油,让舰队可以在海上待更长时间。

不过,根据美国海军研究实验室目前透露的信息,新的液态烃燃料刚刚在一架模型飞机上完成可行性测试,下一步的规模化生产以及在航母舰队上应用,至少还要等10年,至于民用,等待的时间肯定会更加漫长。