黑客研究所|水氢发动机背后的化学原理 真的连高中生都能玩儿转吗?

原标题:黑客研究所|水氢发动机背后的化学原理 真的连高中生都能玩儿转吗?

图|蔡欣宇 视频|郝琳 文|郝琳 责编|彭钊

编者按:前不久在网上看到一个段子,说的是“回想一下以前多有才啊,能文能武,上知天文,下知地理,写的了议论文,背的出元素周期表,现在大学毕业了,感觉废人一个了,什么都忘光了”没错啊!作为一名已经远离高中的十余年的黑客,今天的我无论如何也不会想到,看到下面的消息,老板竟然逼着我回家翻出了《高中化学》第三册……

[搜狐汽车 黑·客] 近日,随着《南阳日报》头版发布的一篇《水氢发动机在南阳下线,市委书记点赞!》文章,一位“熟悉的陌生人”——青年汽车突然再次成为了舆论的焦点。这项“神话”的水氢发动机技术瞬间成为了网络的热词,根据文章介绍“水氢发动机在我市正式下线啦,这意味着车载水可以实时制取氢气,车辆只需加水即可行驶。

面对来自全国的质疑,庞青年(青年汽车董事长)坐不住了。5月25日,庞青年当着媒体的面亲身演示了一下这台“加水就能跑”的水氢车的工作原理!什么?加水就能跑?WTF?难道小时候《我爱我家》里葛大爷发明的“水基燃料母液”成为现实了?难道我们赶超英美的目标终于在今天要变为现实了吗?

其实也并不怪那些上了岁数的领导们点赞,就连我这个“刚刚”高中毕业十几年的[黑客]都已经没有办法一口气说出这其中的猫腻了。《高中化学》那本书自然是已经看不懂了……此次《黑客研究所》就带您来点儿直接的!那就直接回炉重造吧……所以,我们今天回到了亲爱的母校,找到了我们最可爱的高中班主任为大家“连比划带说”的解释一下“水氢发动机”的实验室化学原理

[ ·1· 电解水制氢——连中学生都玩得转的化学知识 ]

既然谈到“水氢发动机”,我们最初就会想到大家在中学就学到过的“电解水”的实验,虽然这与青年汽车所采用的方式不同,但笔者还是想在开始复杂的公式讲解前,让我们的班主任——张老师先为大家补补课,带大家来温习一下曾经熟悉的“电解水”实验

电解水制氢实验

根据张老师直观的实验过程可以看到“采用电解水的方式获取氢气,在这个吸热的反应中,无论是采用任何方式都是需要消耗大量能量。”这个实验相信是在座的大多数同学高中时经历的第一个化学实验。然而,如果青年汽车采用这个中学生都能玩明白的实验就敢宣传,那的确有点儿侮辱大家的智商了!

[ ·2· 神秘催化剂已经攻克全球学术的难题? ]

当然,这个“永动机”的谣言立刻就被南阳政府官方进行了回应“水氢车的技术原理是车载铝合金水解制氢”,并抛出了两个化学方程式:

2Al +4H2O = 2AlO(OH)+ 3H2↑

2Al+6H2O = 2Al(OH)3 +3H2↑

同时,根据青年汽车的官方解释基本原理:车内特殊的转换设置可以将水转换成为氢气——再输入氢燃料反应堆(即氢燃料电池)——产生电能——然后驱动车载电机和引擎。此外,水氢燃料车的最大秘密是一种特殊催化剂,在这种特殊催化剂的作用下,才能将水转换成氢气。同时,催化剂可以近乎零成本地将水转化成氢气,并通过氢燃料电池发电。

解读铝水制氢原理

对于这两个方程式以及上文所提到的催化剂,张老师谈到“经过高中学习过的同学都知道,铝和水在常温下,甚至是在加热条件下的反应都非常的微弱(反应速度很慢)。但是如果在采用合适的催化剂的情况下,的确可以提高铝和水的反应速度。但催化剂所采用的物质,科研上在全球范围内都是难点。”所以说青年汽车所提到的神秘催化剂,难道是已经攻克了世界学术上的难题?

此外,根据“水氢发动机”技术人员的说法“这台水氢车的储水箱能够储存300L水”,然而根据上述的化学方程式可以计算出,300L的水需要与144kg的铝合金进行反应,才能实现最终制氢。当然,这还没有完!根据西安交通大学金属材料强度国家重点实验室江峰教授的实验,铝粉与水反应后,会产生体积膨胀数倍的废料。那么,如何将300L水+144kg铝合金+废料进行储存?

[ ·3· 水铝制氢并不稀奇 但根本不具备经济性! ]

所以,为了搞清楚量产是否可行,我们继续走访了现任电动车辆国家工程实验室副主任、电动汽车北京市工程研究中心主任、中国能源学会常务理事林程教授。对于“水氢燃料车”,林程教授一针见血的说到“老技术、经济性低。”

水+铝已经是很传统的制氢技术,远不如天然气蒸汽重整制氢技术成熟;至于应用到乘用车上,更不具备经济性!”对此,林程教授为我们继续算了一笔账“目前市场上铝的价格为超过10元每公斤,按照9公斤铝制取1公斤氢气计算,生产1公斤氢气的成本约为90元,这还不包含把铝制成粉末、制氢残留物回收等费用。”可以说,这种既不先进也不便宜的技术,基本就是在制造噱头。

而“水氢车”与“氢燃料电池车”有何区别,林老师也为我们做了一个生动的比喻。“区别就是选择线上制氢还是线下制氢。”氢燃料电池车是线下制氢模式,当工厂把氢制好通过存储、运输注入到车内,通过电解水的逆反应产生电能驱动车辆;水氢车只不过是把工厂制氢的过程直接复制到车内,达到一边产氢一边走的目的。

[ 写在最后 ]

通过一天的实验走访,相信仔细看过文章的朋友们已经对水氢发动机在技术方面是否合理有了自身的了解。在文章的最后,我们不妨再来复盘一下:此事件由一篇不明就里的文章开端,在技术上夸大了水氢发动机的功效。然而,在面对质疑后,无论是青年汽车还是南阳政府都给与了重新定义。

那么,通过我们的上述实验以及采访不难看出,重新定义后的水氢发动机从技术角度看确实符合科学原理,只不过这并不是什么新鲜的科学技术。同时,这个技术在实用性和经济性方面都没有任何优势,这也是除庞青年外,为何无人问津的原因。真相水落石出,那么为何庞青年会选择这项技术相信黑客就不用再过多赘述了吧!

最后,感谢收看本期《黑·客研究所》,想看千奇百怪的试验,听角度刁钻的见解,那么,下期见。返回搜狐,查看更多

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