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《“氢时代”会来吗?》一文的问题

Eddie

叶赫文《“氢时代”会来吗?》(XYS20050427)对氢能源的开发和利用上有一些偏
差。氢能源在开发使用上的确存在许多经济社会问题,不象有些环保人员所宣称
的那么纯粹,但也并不象作者所称“‘氢能的利用可以解决能源短缺问题’是不
‘科学’的,违反基本物理规律的。”

》  《遥望》第一句话是:“面对能源紧张……”这就是说在作者看来,“氢时
》代”是解决了能源紧张的时代。氢能从哪里来呢?我们知道分子态的氢在和氧结
》合的时候,可以释放出能量。但是,自然界分子态的氢太少了,我们要取得分子
》态氢(即氢气),首先要制备氢。可以由石油、有机物中提取,但是它们本身就
》是能的载体,除非有特别原因,不必先变成氢,再用其能。因此,只能从水中提
》取。《遥望》说:“氢是水之源,地球上的海水中有1.4×1017吨氢,所产生的
》热量是地球上化石燃料的9000倍。”可以这样说,但是这对于人类解决能源问题
》是没有意义的。因为,当你从水中取氢时,就要先输入能量,而这个能量和氢、
》氧结合时所能释放出的能量比较,理论上是一样的,实际上有个效率问题,输入
》的能量总是要多一点。这是能量守恒定律。也就是在制氢、用氢的循环中,我们
》在能量账上没有任何便宜可得。因此,我们可以利用氢能,但是氢能不是能源,
》通常把它称为“二次能源”。

这里作者所称的效率只考虑了总输入能量和总输出能量之比的效率,理论上讲没
错。但实际上,发电(或其它能量转化)的效率是要看总输出中有多少能量是被利
用的。现在一般的发电厂效率只能有百分之十左右,也就是说产生的能量中百分之
九十是浪费了。将石油、有机物等“一次能源”先转化为氢再发电,有可能大大增
加输出能量的利用效率,因此即使需要增加一些输入能量,总的利用效率会大大提
高。另外因为能更好的控制污染,还能节省大量控制污染所需的能量。

现在氢能源的研究重点,如Fuel Cell,并不注重大规模生产储存氢,而是通过化
学和生物手段小量的产生氢并随产随用,并不需要巨大的输入能量。

》  《遥望》说“美国马萨诸塞州一个150户家庭的小镇,不用外来供电,而是
》利用废水产生氢,用氢燃料电池发电250千瓦,供应150户家庭的电力需要。”这
》种事情是不会发生的,没有能量输入,废水能产生氢吗?这是永动机在工作。令
》人想起当年水变油的闹剧来。

不知道原文的来源是什么,但笼统地把这称为永动机过于草率。废水当然能产生
氢,当年在中国某些地区风行一时的沼气(主要是乙稀等富氢寡碳“二次能源”)
就是这样的例子。沼气通过燃烧可以解决烹调和取暖需要,但用作发电效率太低。
但如果不是燃烧,而是通过电池转化成电能,效率会大大提高,满足一个小镇用电
需要不是完全不可能。这又是一个利用效率的例子。沼气的产生也是一个利用化学
和生物手段的例子,是对自然生物能源的利用,即不需要人为输入能量,也不违反
能量守恒。

  叶赫文的瑕疵

  作者:艾赛

  叶赫先生在新丝语网上发文《“氢时代”会来吗?》(XYS20050427)指出
了《遥望氢时代》文存在的问题。我非常同意叶赫文章的观点,但我认为叶赫的
文章也存在一点瑕疵,在此提出,与叶赫先生商榷,如不当之处还请叶赫先生批
评指正。

  叶赫文中说:“《遥望》说“美国马萨诸塞州一个150户家庭的小镇,不用
外来供电,而是利用废水产生氢,用氢燃料电池发电250千瓦,供应150户家庭的
电力需要。”这种事情是不会发生的,没有能量输入,废水能产生氢吗?这是永
动机在工作。令人想起当年水变油的闹剧来。”文中所说的“废水”不知是何种
类型的废水。如果是生活废水(城市污水)的话,由于污染物质是有机物,因此
废水中是含有“能量”的。当用厌氧法来处理这种废水时,其中所含的有机物会
转化成为氢气和甲烷。虽然生成的氢气和甲烷的量不是很大,但是还是有利用价
值的。因此不能把“废水产生氢”等同于“永动机”。

(XYS20050428)

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