什么是水氫汽車?一口氣搞懂水氫汽車
上周,南陽水氫汽車刷爆了票圈。新聞里說,這輛車加了水就能跑起來,完了之后還能生成水,實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用。

這讓很多人感覺自己的智商可能出了問題,難道人類真的實(shí)現(xiàn)了永動機(jī)了么?明明連小朋友都爛熟于心的能量守恒定律,難道也會錯么?
今天,我就來用科學(xué)的角度來講一講南陽水氫汽車。
傳統(tǒng)汽車
我們都知道,傳統(tǒng)的汽車其實(shí)是靠燒汽油來讓發(fā)動機(jī)動起來的。

然而,這里有個大問題,那就是石油總有用完的時候,而且還會造成污染。

于是,就有人開始尋思是不是有其他的辦法。當(dāng)然,最常規(guī)的腦洞就是用電。也就是現(xiàn)在滿大街掛著綠牌在蹦跶的電動車。

氫燃料電池
但電動車也有電動車的難處,和手機(jī)一個毛病,那就是續(xù)航不行。續(xù)航不行的主要原因就是電池不行。所以,有些人就想到了氫燃料電池。說白了,這種電池就是用氫氣做燃料來發(fā)電。
大致的原理就是,通過氫氣和氧氣反應(yīng)。

在這個過程中讓電荷通過電池兩極的電解質(zhì)。電子由陽極傳至陰極產(chǎn)生直流電,形成完整的電路。

整個過程把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了電能,更重要的是產(chǎn)物是水,十分清潔。
這個方法好倒是很好,問題就出在了普及上,從工業(yè)制造氫氣,到建設(shè)加氫站,還有整個過程的運(yùn)送成本其實(shí)都不低,所以一時半會很難普及起來。

水氫發(fā)動機(jī)
既然加氫這么麻煩,有人就在想,有沒有可能把制氫裝置和氫燃料電池組合起來,那不就搞定了么?但是制備氫氣哪有那么容易的事???

新聞上說,是通過鋁來制備氫氣。大概就是通過鋁和水反應(yīng),
2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑
正好氫燃料電池的產(chǎn)物是水,可以和鋁反應(yīng)再生成氫氣,看起上去很完美是不是?
但是要知道單質(zhì)鋁可不是那么好搞得到。因為鋁很容易在表面形成一層致密的氧化膜。這層氧化膜會阻止鋁和其他物質(zhì)反應(yīng)。
工業(yè)上,常規(guī)制備單質(zhì)鋁其實(shí)是通過電解氧化鋁來實(shí)現(xiàn)的。

而根據(jù)新聞里報道后來又說,這里加的不是單質(zhì)鋁,而是鋁合金,這種合金可以阻止部分氧化膜的生成。我們先不追究是不是存在這樣的合金,先來繼續(xù)往下看,假設(shè)這種合金真的存在,那鋁和水反應(yīng)生成了氫氣,是不是就實(shí)現(xiàn)了循環(huán)?
這只是美好的幻想
答案是否定的。因為這里忽略了一點(diǎn),整個過程其實(shí)都在消耗鋁。也就是說,原來是消耗油,現(xiàn)在是在消耗鋁,鋁在反應(yīng)中會變成氫氧化鋁。所以,想要車子跑,就得不停得給車子加“鋁合金”。
這鋁的價格可一點(diǎn)不比石油便宜啊,儲量也不會豐富到哪里去。而且原來只是加氫站,現(xiàn)在要搞加鋁站,換湯不換藥呀。而且現(xiàn)在更麻煩的是,氫氧化鋁還在車上,還得定期找人來回收,又增加了很多麻煩。

氫氧化鋁
你可能要問,為什么不實(shí)現(xiàn)從氫氧化鋁到鋁,這是因為從原理上,這個操作真的做不到。
所以,其實(shí)這條路并不能夠走得通。