为什么我们还没有制造出水动力汽车?
水力汽车的想法是很多年前就有了。凡尔纳(19世纪法国小说家,《海底两万里》的作者)曾在1874中写道,水是未来的煤,那么为什么现在还没有水动力汽车满大街跑呢?为了真正理解这个问题,我们需要仔细回顾近代史上关于水动力的那些研究。在凡尔纳提出这个想法的一个世纪后,也就是70年代美国石油危机期间,这个想法曾经相当流行。一位名叫斯坦利·迈耶的活跃的发明家为一辆汽车申请了专利,他声称这辆汽车只需要75升纯净水就可以穿越美国。这是个美好的想法,但是科学原理不支持他,他因为这个发明惹上了官司。
到2000年初,这些DIY包在互联网上随处可见。他们可以保证把你的车变成水油混合动力车,并使你的燃油效率提高三倍。与此同时,一家公司开始在市场上推广一种水动力汽车,声称这种汽车可以解决全球变暖问题。然而最后这些原型都遇到了一个大麻烦,热力学第一定律:能量不能凭空产生,也不能凭空消失。
那么他们之间是什么关系呢?水本身不是燃料。像二氧化碳一样,水只是燃料燃烧的产物。但是水的化学键之间还是有能量的,梅尔领导的很多发明都是基于电解水的过程。从水中分离氢原子和氧原子产生的氢可以作为燃料输入发动机。
如果电动车接了燃料电池,最好的就是这种化学反应的排放物只有水。这就是水动力车的原理,超级干净,无排放,开车没有罪恶感。当然,这么好的车是不存在的,因为水是相当稳定的,分解水所需的能量比燃烧氢气产生的能量要大得多,就像你在爬陡峭的滑道一样。梅尔认为他已经找到了一种比电解水更节能的制氢方法,但生产过程中消耗的能量高于最终能提供的能量。
今天,经过几十年的研究,电解水仍然不是一种合理的制氢方式。如果氢气不是从水中产生的,它就不是一种清洁能源。目前,只有4%的氢产品来自电解水,其中一部分来自太阳能,其余大部分由化石燃料产生。尽管如此,一些科学家仍在寻找一种可持续的制氢方法,电解水的效率近年来已经翻了一番。斯坦福大学的研究人员称,他们发现了一种新的制氢方法。我们只需要盐水和太阳能。也许有一天我们真的可以靠边停车,用海水加油。但是在那之前,试着骑自行车,坐公交车。