“水氫發動機”讓水替代汽油?汽車燒氫氣和燒汽油哪個更划算?

我們知道汽車可以跑是因為汽油的燃燒。同樣氫氣它也是可以燃燒,而且氫氣的燃燒的效率比汽油還要高。氫氣在燃燒的過程中實際上是氫氣的分子和氧氣的分子進行化學反應。在點燃的條件之下,它們就會生成水。在燃燒的過程中,氫氣和氧氣會放熱。1克的氫氣和氧氣完全燃燒的話。它會放出140千焦的熱量。大概相當於3克的汽油完全燃燒時所放的熱量。所以我們如果用氫氣來替代汽油的話,這樣就更加節能環保,因為生成物是水,不會像燒汽油一樣生成二氧化碳或者其他尾氣的有害物質。


“水氫發動機”讓水替代汽油?汽車燒氫氣和燒汽油哪個更划算?

我們都知道水在通電的情況下,它就會變成氫氣以及氧氣,那麼我們能不能再車裡裝一套電解裝置,用來製造氫氣,然後通過氫氣的燃燒讓汽車跑起來呢?顯而易見這是不行的,為什麼呢?首先,電解水產生氫氣需要消耗大量的電能。與其用來製造氫氣,還不如直接用電來驅動汽車。其次,從成本上來看,也很不划算。因為我們通過這種方式要想產生1千克的氫氣,我們大概要花100度電,大概是60元,按我們前面說的,1克氫氣釋放的熱值相當於3克汽油釋放的熱值。那麼3千克汽油大概是4升,也大概才需要28元。用這種方式讓汽車跑起來的成本是燒汽油的兩倍還多。所以這種方式肯定不可行的。


“水氫發動機”讓水替代汽油?汽車燒氫氣和燒汽油哪個更划算?

除了電解水之外,還有一種方法就是,鋁與水反應制氫氣,鋁它化學性質非常活潑直接把它放水裡,它就可以生成氫氧化鋁沉澱和氫氣。首先我們還是來看成本。通過鋁與水的反應方程式來計算。生產1千克氫氣,差不多需要9千克鋁。按市場上普通鋁的價格15塊錢1千克計算。也需要135元。與用汽油28元的成本相比,也足足高出五倍。其次,氫氧化鋁是一種白色膠狀物質,幾乎不溶於水。就像團漿糊。所以還需定期清理,防止腐蝕汽車。


“水氫發動機”讓水替代汽油?汽車燒氫氣和燒汽油哪個更划算?

綜上所述,用電解水或者是鋁、水反應的方式來製取氫氣替代汽油,都不合適。如果我們不考慮氫氣和氧氣燃燒的方式來代替汽油,直接使用氫燃料電池驅動汽車,可以間接代替車用燃料汽油。用鋁和水來制燃料電池這個方式國際上已經研究了很多年了。叫鋁空氣電池,鋁空氣電池以高純度鋁Al(含鋁99.99%)為負極、氧為正極,以氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液為電解質。鋁攝取空氣中的氧,在電池放電時產生化學反應,鋁和氧作用轉化為氧化鋁。不過它在這個反應過程中實際上是沒有用到氫氣的,它所消耗的是空氣中的氧氣。


“水氫發動機”讓水替代汽油?汽車燒氫氣和燒汽油哪個更划算?

在2014年的時候,美國的這個鋁電源公司就使用燃料電池,讓汽車跑了1600公里,一共大概消耗了25千克的鋁,按前面所說的成本計算大概需要375元。摺合一公里只需0.23元。而且鋁對人體不會造成傷害,可以回收循環使用,不汙染環境。鋁的原材料豐富,已具有大規模的鋁冶煉廠,生產成本較低。鋁回收再生方便,回收再生成本也較低。所以這種從金屬空氣電池(包括鋁空氣電池和鋅空氣電池)的本性和進展狀態來看,它在新能源電動汽車面前具有非常誘人的魅力。


分享到:


相關文章: