前幾天“水氫發動機”（我知道這個熱點跟的有點晚了）的新聞鋪天蓋地：有一個公司造出一臺【水氫發動機】，只要加水就能讓車跑起來。
這種發動機到底是什麼黑科技？有沒有可能造出來？它的原理又到底是什麼呢？
普通發動機的動力來源於汽油燃燒提供的能源；水氫發動機的動力來源於氫氣燃燒提供的能源。實際上，氫氣燃燒效率要比汽油高出不少。
2H₂+O₂=2H₂O（點燃）
在完全燃燒前提下，1g氫氣能釋放約140千焦熱量，相當於3g汽油燃燒釋放的熱量。所以，如果能用氫氣替代汽油發動汽車，在不考慮其它因素情況下，肯定是更加清潔和高效的。
但是，氫氣在標準大氣壓和常溫下是氣體，儲存是個很大的問題。而且汽車體積有限，很難裝下大體積的加壓設備。那麼怎麼辦呢？新聞裡的這家公司想出了一個辦法，就是用水來製取氫氣，讓車“加水就能跑”！
一般用水來製取氫氣有三種方式：
電解水
其實就是很簡單的電解水實驗：給水通電，正極處會生成氧氣，負極處會生成氫氣，然後用排水法來收集生成氣體即可。
實驗基本原理很簡單：
H₂O=H⁺+OH⁻（通電）
給水通電之後，會電離出氫離子和氫氧根離子。氫離子帶正電荷，氫氧根帶負電荷，兩種離子受電源正負極電子吸引，就會分別往正負極聚集，從而生成氫氣和氧氣。
2H⁺+2e⁻=H₂（氫離子加上電子形成氫原子，氫原子結合形成氫氣）
4OH⁻=2H₂O+O₂+4e⁻（氫氧根離子釋放電子，生成水和氧氣）
最終的反應方程式就是：2H₂O=2H₂↑+O₂↑（通電）
所以，用電解方式來從水中製取氫氣，再用製取的氫氣來發動汽車是完全可行的，並沒有什麼技術難點。但是實際上，這種做法顯而易見是愚蠢的。因為製取氫氣，首先得想好大量的電能。與其用電製取氫氣，再用氫氣做燃料，那麼為什麼不用這個電力來直接發動汽車呢？
這種做法顯然違反了經濟原理：
生成1千克氫氣，需要耗費約100度電，價格是60元；1千克氫氣相當於3千克（4升）汽油，價格是28元。這樣一對比，在汽油發動機和氫氣發動機效率一樣的情況下，用電解水生成氫氣能源並不合適。
鋁
新聞裡說，並不是只用水就可以讓汽車發動，還需要鋁。那麼我們就一起看下用鋁怎麼製取氫氣，來給汽車提供能源。
我們知道，鋁的化學性質很活潑，與水反應可以生成氫氧化鋁與氫氣：
2Al+6H₂O=2Al(OH)₃↓+3H₂↑
但是我們平時將鋁放進水裡，卻沒有氫氣產生，這是為什麼呢？因為鋁表面有一層氧化膜，需要去掉之後，就可以看到反應現象了（加上氫氧化鈉催化後反應更劇烈）。
那我們通過這種方法來製取氫氣，為汽車提供能源可以嘛？我們還是先來計算一下成本：
普通鋁塊15元/千克，每千克氫氣需要鋁塊9千克，費用一共是135元；汽油3千克（4升）費用是28元。這樣看來，比電解水性價比更低。更糟糕的是，反應後生成的氫氧化鋁沉澱清理起來非常麻煩。
那到底用什麼方法來製取氫氣更為方便呢？
水煤氣
讓碳和水在高溫情況下發生反應，就可以生成氫氣。
C+H₂O=CO↑+H₂↑(高溫)
C+2H₂O=CO₂↑+2H₂↑(高溫)
這個價格的話，大概是10元/千克，相對而言會比較便宜。
所以，最好的辦法就是在工廠裡製取氧氣，然後儲存起來裝進汽車。不過氫氣的儲存需要用特殊設備，普通汽車肯定是不符合要求的。
其實，如果不談氫氣這個問題，我們倒是可以用鋁和水來製作一個效率很高的燃料電池：鋁空氣電池。這種電池工作方式和上述第二種差不多，但是在成本上卻要低很多。
在水槽中放入電解質（氫氧化鈉水溶液），然後在其中置入兩個電極，其中一個電極為鋁，另外一個為鐵（當然鉑等金屬也是可以的），最後在中間連接上電路就可以了。
4Al-12e⁻=4Al³⁺
3O₂+6H₂O+12e⁻=12OH⁻
因為兩種金屬的活潑度不同，中間會產生電流：鋁原子釋放大量電子，形成鋁離子，電子通過電路，產生電流；而在另外一個電極上，氧分子和水分子吸收電子，形成氫氧根離子，最後形成氫氧化鋁。
為什麼說這種反應效率就高，就划算呢？美國一個公司曾經做了這麼一個測試，他們用這種燃料電池發動汽車，可以行駛1600公里。
我們再來算一下帳：這種電池裡，一共有50個鋁塊，每個鋁塊500克，也就是一共25千克鋁。而每千克鋁價格為15塊錢，所以這個電池大概需要375 塊錢。這一個電池能跑1600公里，合一公里0.23元。這價格就非常便宜了。
當然，這種電池並沒有用到氫氣，而且其是一次性的，用完就要更換，非常麻煩，所以推廣起來並不容易。
“水氫發動機”從原理上而言並不難，關鍵得看性價比。
