神奇的“水燃料”

文/陳 榮

你想象過以后開車，只需要加水就能跑嗎？水是地球上最為豐富的化合物，一直以來，人類從未停止過探索水燃料的腳步。今天要介紹的，就是那些從水中提取能源的神奇科技。

請注意，這里要介紹的，并不是臭名昭著的“水變油”技術(shù)，“水變油”無疑是有違科學(xué)規(guī)律的，以下要介紹技術(shù)，指的是從水中或者利用水作為媒介獲得能源，而不是無中生有將水直接變成能源，切勿混淆。

最先出場的是一項(xiàng)應(yīng)用于電動車上的技術(shù)。

這是以色列Phinergy公司研發(fā)的鋁-空氣-水電池，它是一種利用空氣中水分子與鋁產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)發(fā)電，從而為汽車提供動力的空氣水能電池組。

這種金屬-空氣電池的技術(shù)其實(shí)早在上世紀(jì)60年代就已問世，它的原理是以99.9%高純度的鋁為陽極，水分子中的氧為陰極，利用水溶液作為電解質(zhì)，讓鋁板攝取氧，完成放電過程。在放電的同時產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成氫氧化鋁。

除了零排放，這種技術(shù)的另一個優(yōu)點(diǎn)是電池能量密度非常高，理論能量密度能達(dá)到8.1千瓦時/千克，如果不好理解這個數(shù)字，做個對比吧，現(xiàn)在火爆的特斯拉電動車，它所使用鋰電池的能量密度約0.3千瓦時/千克。

根據(jù)Phinergy公司的介紹，他們研制的鋁-空氣-水電池組中共包含50塊鋁板，每一塊鋁板大概一個iPad大小，所產(chǎn)生的能量可以單獨(dú)驅(qū)動汽車行駛20英里，整個電池組的續(xù)航里程可以達(dá)到約1600公里。

當(dāng)然，這種拉轟技術(shù)有利也有弊，電動車行駛過程中只需要每200公里往電池組里加一次水即可，但由于它不是充電電池，所以鋁板完全反應(yīng)成氫氧化鋁后，就不能再用了，得重新更換電池鋁板。

這也是Phinergy公司正在努力延長鋁板氧化反應(yīng)時間、降低鋁板回收利用成本的原因，爭取盡早將這項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化。

除了民用領(lǐng)域，軍方也是從水中提取能源技術(shù)的狂熱追隨者。比如美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室的最新研究成果——利用海水提取燃料。

這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)始于10年前，它的最終效果是能夠在大海中就地取材，利用海水制造液態(tài)烴燃料。其原理是通過溶解在海水中的碳酸氫鹽提取氫和二氧化碳，再利用一種特殊的鐵基催化劑，把二者聚合成烴。

可以看到，這項(xiàng)技術(shù)同樣不是“水變油”，液態(tài)烴燃料的合成還需要耗費(fèi)大量的能源，最初是美國海軍為自身核動力航母艦隊(duì)量身打造的，希望利用航母的核能作為原始能源，為艦隊(duì)其他船只或艦載機(jī)轉(zhuǎn)化出持續(xù)的燃料，而不再需要依靠加油船加油或返回母港加油，讓艦隊(duì)可以在海上待更長時間。

不過，根據(jù)美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室目前透露的信息，新的液態(tài)烴燃料剛剛在一架模型飛機(jī)上完成可行性測試，下一步的規(guī)模化生產(chǎn)以及在航母艦隊(duì)上應(yīng)用，至少還要等10年，至于民用，等待的時間肯定會更加漫長。