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氫燃料汽車安全嗎?(上)

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【大紀元2015年07月05日訊】(大紀元記者玉山綜合編譯報導)1937年5月6日,興登堡飛艇正在接近位於新澤西州萊克赫斯特市的停靠平台。這艘能將乘客升起至空中的巨大飛艇的艇體裡充滿了氫氣。這種在宇宙中最簡單,最豐富的元素,有一個質子與一個電子圍繞它旋轉。氫原子也是所有化學元素裡最輕的。一定量的氫元素和氧元素混合燃燒,可以產生巨大的能量。不幸的是,興登堡飛艇在接近停靠平台時發生了爆炸,從而使世界見證了氫的力量。

興登堡試圖降落在平台上的時間是五月的一個傍晚。由於飛艇的外部暴露在靜電火花中,幾秒鐘的時間,烈焰便撕破了整個飛艇,火焰將巨大的飛艇變成了一個火球和一堆扭曲的金屬。興登堡災難,使得氫氣的使用在公眾中投下了巨大的陰影。在接下來的幾十年中,氫氣幾乎就是災難的代名詞,公眾對氫氣普遍持懷疑態度,甚至患上了「氫氣恐懼症」。

今天,隨著對全球石油供應可能減少,石油污染物的排放增加和對環境造成的破壞關注度的增加,能源研究人員正在重新考慮將氫作為燃料來源。氫確實是一種非常有前途的能源:氫產生很少,或者不產生溫室氣體(GHG)。它的主要副產品是水蒸汽和熱量。每單位重量產生的能量,在所有燃料中氫的產生的能量最大。而且,地球上氫的儲量豐富且巨大,氫氣可以從許多原料中製備,從天然氣到水本身。

但問題依然存在:以氫作為我們汽車的燃料安全嗎?我們怎樣在汽車上使用氫氣作為能源?

氫燃料電池的挑戰

事實上,氫本身不是一種能源,它是一種能源載體。就像電一樣,我們不能燃燒電力(電也是一種能量載體),但是我們可以通過燃燒其他能源來生產電,如燃燒天然氣或石油來,煤炭等。然後電力將作為載體將這種能量輸送到其他地方,比如居民家中,工廠,辦公室等。

通俗的說,這就意味著必須賦予能量載體一定的能量形式,它才可以傳輸能量。因此,要生產氫,我們必就須消耗能量。這比我們獲得主要的傳統的料,比如石油容易得多。獲得石油需要勘探,鑽井,抽取,提煉,並把它送到加油站。但是,使用氫作為燃料來源,基本上我們可以省略所有這些步驟生產我們自己的燃料,因此也避免了由於石油而帶來的地緣政治衝突。

氫是通過一種被稱為重整的過程產生的。當然,我們可以通過燃燒天然氣或其它的基於碳的燃料作為能量轉移方式來生成氫。其實,甲烷重整(通過燃燒天然氣從碳氫化合物中分離氫)是目前生產氫燃料的最可行的方法。但是通過這種方法,仍然要產生溫室氣體(GHG)排放。雖然氫的能量轉移的過程將是潔淨的,但是生產氫的過程仍然要燃燒化石燃料排放溫室氣體。

就像有比較潔淨的方式來生產電力一樣(比如水電)氫也可以通過完全潔淨的方式生產,比如通過風能和太陽能。甚至還有通過吃藻類微生物生產氫。研究人員正在評估這些方法是否可以作為不通過燃燒化石燃料生產氫的可靠方法。還有另外一些人,正在努力研究出使用這種生產出來的氫氣來作為汽車動力的最佳途徑。

汽車工程師們設計了氫燃料電池。這些燃料電池通過電化學電能轉換來產生電力,從而驅動汽車。將純化學元素氫的質子和電子分離的過程可以產生能量。氫氣與氧混合燃燒後的排放物是水。由於單個的燃料電池不能產生足夠的電力來推動汽車,因此必須將多個燃料電池放在一起打造組成燃料電池堆。(待續)◇

責任編輯:鍾義雲

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2015-07-05 12:33 AM
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