得益於過去20年的經濟高速發展和人口紅利,中國汽車保有量年年攀升,從2000年的1609萬輛,飆升至2019年末的2.6億輛,足足增長了16倍。
在一定程度上,汽車除了方便人們的出行,也推動著國家經濟的發展。
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而隨著全社會對「低碳出行」的呼聲愈發高漲,清潔能源汽車的發展勢頭也不斷向好。以特斯拉、蔚來等為代表的新能源車企,市值水漲船高,甚至超過了擁有奔馳的戴姆勒集團和寶馬等百年老牌車企。
清潔能源汽車雖然跑起來,但製造起來一點也不清潔,在全球鋰礦開採與提煉的背後,隱藏著無數人的血與淚,土地汙染、水汙染問題層出不窮……
在理想主義與經濟環保的加持下,以水為「燃料」的電解水汽車,走進了無數科學家和企業家的視線。他們打著「開發電解水汽車」的幌子,或是吸引目光,或是圈錢無數。
但顯然,像永動機一樣違反科學常理的「黑科技」終究是走不出小黑屋,只能鬧出一場又一場的笑話。
水不能燃燒,所以從水中獲取能量的唯一方法是將水分解成氫氣和氧氣,然後再燃燒釋放能量。這樣做的問題是,電解水所需的能量大於燃料電池中氫氣、氧氣重新結合時釋放的能量,丟了西瓜,撿了芝麻,得不償失。
水動力汽車是無數消費者和環保人士長久以來的夢想。從上世紀四十年代開始,有多家公司或個人向外界釋放出製造水動力汽車的消息,雖然最終,這些說法都被證明具有誤導性和欺詐性,但每一次又都能引起極大轟動。
那些聲稱已經掌握相關技術的公司或個人,無非就是想通過向利慾薰心的投資者出售夢想,換來巨額投資。
問題在於,我們真的有一種可行的技術利用水作為燃料來驅動汽車和其他機動車嗎?儘管幾十年來一直有所謂的水燃料汽車的說法,但為什麼它們都沒有進入消費市場?我們就從科學的角度簡單來看一下。
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一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子通過共價鍵結合而成,這種共價鍵相當強,水中的能量以化學方式鎖定在這些強共價鍵中。
從水中提取能量並將其用作燃料的唯一方法是將水分子分離成氫氣和氧氣。理論上,可通過電解將水分解成氫氧,這種方法你可能在化學課上學過。
在最基本的層面上,電解是一種通過讓電流通過溶液將水分解生成氫氣和氧氣的方法。
然而,有一個小問題——水本身是不良導體。因此,需要在水中加入電解質增強導電性。電解質溶於水生成正負離子,促進電能在水中的「流動」。
現在,即使你加入電解質,還存在另一個與電解水相關的問題。由於水是一種非常穩定的分子,破壞分子鍵所需的能量比燃燒氫氣獲得的能量要多。此外,請記住,在物質和能量轉化過程中,並不是以100%進行。
因此,熱力學的基本規則限制了我們在不花費更多其他形式的能量的情況下,從水中創造任何新的能量。
從科學上來說,製造一輛完全以水為燃料的汽車而不違反公認的熱力學定律是不可能的,除非有人想消耗更多的能量來獲得更少的能量,這完全不符合商人們極致追求的經濟可行性。
江湖騙子對開發水燃料汽車提出了很高的要求,但他們的設計從未得到當局和專家的核實/批准。
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第一個提出水動力汽車說法的是一個叫查爾斯·加雷特的發明家。據《達拉斯晨報》報導,加雷特據稱在1935年9月8日展示了一輛水動力汽車。然而,從查爾斯為這一設計申請的專利來看,他很可能使用電解反應產生的氫氣為汽車提供動力。
在70年代末,美國自由能源戰士斯坦利·邁耶在石油危機的高峰期對水燃料汽車提出了最著名的設計。他聲稱可以建造一輛以水為燃料的沙灘車,從洛杉磯到紐約僅需要83升的水。
然而,當被問及他是如何做到的時,他的回答牛頭不對馬嘴,而且閃爍其詞。
在某些情況下,他聲稱已經用分水器替換了火花塞,以水作為燃料。在其他一些情況下,他聲稱使用燃料電池來分解氫氣和氧氣,這是另一種電解水的方式。
他的說法從未得到任何知名汽車協會和科學協會的證實。在90年代中期,邁耶被兩名投資者起訴,原因是他向投資者出售了他所謂的「水燃料電池技術」的經銷權。後來,俄亥俄州的一家法院裁定他犯有「嚴重欺詐罪」,責令他賠償兩名投資者25000美元。
在世紀之交,一家名為創世紀世界能源的公司宣布:他們正在開發一種裝置,通過分離氫原子和氧原子,然後重新組合它們,來利用水的能量。
2003年,該公司聲稱相關技術已經準備完善,並將很快部署在汽車上。在高額利益的幌子下,該公司設法從投資者那裡籌集了250萬美元用於運營。
投資者後來意識到他們的設備沒有被使用在任何一輛汽車上…他們被收了智商稅!遂將創世紀世界能源公司的所有者派屈克·凱利告上法庭,派屈克被判欺詐罪,並被判處五年監禁。
另一個關於水動力汽車的騙局是由一家名為Genepax的日本公司發起的,該公司據稱推出了一款純粹依靠水和空氣運行的汽車。這家公司,像早期的水燃料汽車開發商一樣,拒絕透露他們是如何實現這一驚人壯舉的。
他們只是透露,他們正在使用一種叫做「膜電極組件」的能量發生器,通過將水分解成氫和氧來從水中提取能量。著名的科學雜誌《大眾力學》駁斥了Genepax的說法,稱其為垃圾。在遭到《大眾力學》的駁斥之後,公司關閉了網站!
2019年5月22日,河南南陽日報頭版刊發的一篇文章——《水氫發動機在南陽下線,市委書記點讚!》引發全網刷屏,一時吸睛無數。
事情的起因是一家名為南陽洛特斯新能源汽車有限公司的車企,宣布成功研發出水氫發動機」,而這家公司更是有著國資背景——南陽高新區投資有限公司持股比例為49%。
除了號稱「不用加油,也不用充電,只加水,續航裡程超過500公裡,轎車可達1000公裡」,更是放言「預計在2020年建成年產能為單班10萬臺、三班30萬臺的新能源乘用車整車生產項目。南陽氫能源汽車產業園建成後可實現產值300億元,利稅近百億,解決就業1000餘人。」
而事實上,這些都只不過相關人員偷換概念、資本無良炒作罷了,以草草收場結尾……
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雖然當一家公司或個人聲稱他們已經開發出純靠水驅動汽車的技術時,這確實很有吸引力,但當談到科學時,這一想法受到了根本的限制。
簡單來說,能量既不能被創造,也不能被摧毀,它只能從一種形式轉化為另一種形式。
雖然能量不能被憑空捏造,但違反科學原理的水動力汽車,卻不違反人類永無止境追求利益的目的。種種原因之下,仍然多次登上檯面,登報上新聞,騙人圈錢。
也許,在未來,水動力汽車仍將無法被製造,但仍然會有製造水動力汽車的謠言被創造!