在20世纪的90年代,美国一位名叫斯坦利·迈耶的男子,发明一种烧水的汽车,轰动了当时的美国,而且因为他的离奇死亡,让阴谋论者怀疑当今世界上新能源汽车之所以迟迟未推广,是因为受到了美国石油大亨的阻扰。
美国男子斯坦利·迈耶世界上最早的水燃料汽车,其实就是美国男子斯坦利·迈耶研发的汽车,不过他发明的水燃料汽车,至今仍然备受质疑,那么究竟什么是水燃料汽车呢?其实水燃料,就是氢能源。如何利用氢?有两个途径,一个是直接对氢气进行燃烧,获得能量,还有一个途径就是将氢能转换为电能,这就是氢燃料电池,燃料电池简单来说就是通过化学反应,将燃料转化为电能,生成水和二氧化碳,不产生任何污染。
年,美国男子斯坦利·迈耶声称自己发明了一款水燃料汽车,这款汽车的动力系统首先将水电解成氢元素和氧元素,然后将氢气燃烧,产生能量,我们在中学都学过物理和化学,电解水是需要电能的,而能量又是守恒的,除非电解水消耗的电能低于氢气燃烧所产生的能量,这样通过电解水的方式获取氢气,并用氢能驱动汽车的方式才有商业价值,斯坦利·迈耶声称他做到了,该装置的作用机理与布朗气体有关,布朗气体就是将氢原子与氧原子按照2:1的比例进行精确配比,安全可靠,不易爆炸,且燃烧效率比汽油要高。
斯坦利·迈耶的电解水装置斯坦利·迈耶声称他制造的汽车,83升水可以跑公里,1升水重1千克,公里相当于从美国东部到西部的距离,也就是说斤的水可以让汽车从美国的东部跑到西部。
斯坦利·迈耶发明的氢能汽车的动力系统,关键问题是他如何把水电解为氢和氧的,如果还是传统的电解水方法,那么,这款汽车是没有多少商业价值的,因为光是电解水就要耗费大量的电能。不过,这个关键问题,是属于斯坦利·迈耶的“专利”,别人是难以获得实情的,从某种程度来说,这也是这款水燃料汽车的卖点。
斯坦利·迈耶此论一出,立刻在美国引起了轰动,他还亲自向人们展示了他发明的水燃料汽车,后来,斯坦利·迈耶还受到了投资人的赞助,并且有人出高价买他的专利,不过,投资人发现斯坦利·迈耶的电解水电池只是使用了传统的电解法,并没有多少创新,他们将斯坦利迈耶告上了法庭,法庭证实斯坦利·迈耶的水燃料汽车存在严重的欺诈行为,让他偿还投资人的损失,共计2.5万美元。
年3月20日,斯坦利·迈耶在一家餐厅用餐时,突然离奇死亡,他弟弟声称斯坦利·迈耶当时正在和比利时的两名投资人谈话,突然,斯坦利·迈耶跑出餐厅说自己中毒了,有人要害他,他随即倒地而亡,警察后来通过调查发现斯坦利·迈耶是病死的,而不是死于谋杀。
斯坦利·迈耶的离奇死亡,引发了很多人的猜测,阴谋论者认为是美国石油工业的大亨想阻止这种新能源汽车的诞生,才毒死了斯坦利·迈耶,如果汽车可以烧水了,谁还会用石油?加油站的人肯定不愿意看到斯坦利·迈耶的研究成果,斯坦利·迈耶当时正在和两名来自比利时的投资人商谈,斯坦利·迈耶的离奇死亡,使得他的专利永远成为了历史。
不过,现在斯坦利·迈耶的专利已经过期了,这就意味他的专利可以被任何人使用,如果斯坦利·迈耶真的成功发明了水燃料汽车,并且通过这种方式制造的氢气,成本低,燃烧效率高,那为什么在石油价格如此高昂的年代,美国的汽车制造商不大规模推广斯坦利·迈耶的技术呢?
阴谋论的观点,其实也站不住脚,美国卖石油的大亨在这件事上完全属于躺枪,石油其实不仅是能源,而且是化工原料,化肥、杀虫剂、塑料以及一些溶液的制造需要石油,全世界有12%的石油用于化工,如果全世界的汽车都被电能、氢能汽车取代了,石油也是还有用处的,至少可以用于化工原料的生产。
年的油田电动车、氢能汽车其实现在已经制造出来了,那为什么无法取代烧油的车呢?归根结底还是成本问题。
我们都知道石油是不可再生的资源,未来终有枯竭的那一天,石油本质上来讲是碳氢化合物,碳与氧结合,可以燃烧,氢与氧结合,也可以燃烧,现在普遍认为石油里面的碳原子和氢原子都是来自于生物,是远古时期的有机物经过压缩和挤压以后形成的,有机物是生命产生的物质基础,而最简单的有机物就是甲烷,甲烷是由4个氢原子和1个碳原子组成的,我们在外星球寻找生命,就是要找到有机物,或者在大气里找到甲烷,找到了有机物和甲烷,就证明这颗星球上有生命。
有机物燃烧产生的能量,图为森林火灾石油也可以认为是生物存储的能量,在漫长的地质年代,植物通过光合作用,将大气中的碳转化为了有机物(碳氢化合物),暂时让一部分碳离开了生态系统中的碳循环而沉寂在地下,现在,被人类重新释放了出来,在释放的过程中,人类获得了能量,被释放的碳重新回到了碳循环中,二氧化碳就多了,这也是化石燃料导致二氧化碳排放量增多的本质原因。
我们搞清楚了石油的成分,就会明白当石油枯竭的那一天,用什么来取代石油的问题,石油是一级能源,直接取代石油有两个途径:一是用生物质能取代石油,生物是有机物,有机物中含有碳和氢,目前,人工能制造的生物质能就是乙醇、生物柴油等等,我们日常生活中使用的菜籽油、橄榄油之所以能燃烧,就是因为它们与石油、乙醇一样,都是生物质能,含有碳。二是用氢能取代石油,氢与氧结合可以燃烧,只要人类能获得成本低廉的氢,氢能汽车就会普及,当然,目前利用氢能最有效的方法是氢燃料电池,燃料电池的工作原理兹不赘述,简单来说,就是将燃料进行化学反应,变成一个带正电荷的离子和一个带负电荷的电子,人们通过收集电子来获得电能,汽车有了电能就可以跑了,燃料电池的种类很多,其中最重要的一种就是以氢为燃料的燃料电池。
美国通用汽车公司生产的氢动力汽车间接取代石油的途径只有一种,那就是将所有的能量转换为电能,电能可以看作是能量当中的一种介质,当一种能源变成了电能以后,就实现了便捷化、高密度化了,太阳能、风能、水力都可以变成电能,用绿色、无污染的能源转化而来的电能,其实也是一种新能源,因此,电动车、氢燃料汽车都是新能源汽车,生物质能消耗农作物,并且现在的技术还无法做到环保,因此,不太被提倡为新能源。
通过以上分析,我们就会知道,现在的新能源汽车为什么是从电能和氢能两个方向发展。
其实,新能源汽车的概念由来已久,汽车是烧石油,还是烧氢,亦或是烧乙醇,在很早的时候,就已经确定了,那就是烧石油,因为石油最便宜。年,德国化学家最早提出燃料电池的理论,年,人类已经发明了氢燃料电池,并且燃料电池现在已经应用于太空探测任务中,汽车、手机目前也可以利用氢燃料电池;早在16世纪的时候,人类已经可以制造氢气了,只不过当时不知道氢气是什么,而将其命名为“可燃烧的空气”,法国化学家拉瓦锡最早将这种“可燃烧的空气”命名为氢气。
拉瓦锡内燃机汽车的发明时间与氢气被发现的时间,可以说几乎是同时的,甚至氢气被发现的时间要远远早于内燃机汽车发明的时间,内燃机发明以后,为什么立刻就选择了石油呢?因为石油便宜,氢气太贵了。为什么石油比氢气便宜呢?因为石油是大自然制造的碳氢化合物,大自然制造的东西,人类是不会计算成本的,相当于免费,利用石油,只有开采、运输和存储的成本,没有制造成本,而氢气就不同了,是需要制造的。有人说,那个时候如何存储氢气是一个问题,当时的技术不成熟,所以不用氢气,不用氢气,还可以利用乙醇、生物柴油啊,为什么不用呢?因为乙醇和生物柴油同样需要制造。
火箭其实就是依靠氢和氧提供动力的新能源汽车什么时候会取代烧油的车?石油被开采完了,或者石油的价格越来越高,开采难度越来越大,当石油的成本高过了氢能的成本,氢能汽车就会取代烧油的车。当然,氢能汽车取代了石油汽车,还有一个途径,那就是制造氢能的成本越来越低,低于开采石油的成本,氢能汽车就会取代石油汽车,其实,按照人类目前的技术,不太可能通过降低氢能的成本来取代石油,这就涉及到“能量守恒定律”和“鸡生蛋,还是蛋生鸡”的问题,用氢能取代石油,首先要制造大量的设备,这些设备都是非常昂贵的,这就是先有鸡,还是先有蛋的问题,与此同时,制氢的方法目前虽然有很多种,但是,想要大量获得,成本依然高昂。
宇宙中广泛存在的氢地球上绝大部分的氢都是以水的形式而存在,氢与氧结合形成了水,人类要想把水里面的氧和氢分解开来,本身就要耗费能量,用大量的电能获得氢气,再通过氢气获得能量,不划算,还不如直接用电。制造石油其实也耗费了大量的能量,需要有高温高压的条件,只不过是大自然耗费了能量制造了高温高压的条件,人类不需要考虑大自然的制造成本而已。
无论是直接将氢作为燃料的汽车,还是使用氢燃料电池的汽车,美国的通用、德国的宝马、日本的丰田都尝试制造过,已经有成品出来了,只不过技术不够成熟,成本高昂,目前没有推广而已。
回顾历史我们不难发现,是汽车选择了石油作为燃料,而不是有了石油这种燃料,人类才发明了汽车,当初选择石油,是因为石油便宜,石油是大自然免费制造的,当这种免费制造的能源越来越少,价格越来越高时,最终会被电力、氢能所取代,汽车工业会进入以人工制造的能源为动力的时代,而不再依赖大自然赐给人类的化石燃料,当然人工制造的能源需要满足一个条件才有商业价值,那就是制造能源耗费的能量要低于被制造出来的能源释放的能量,或者制造能源耗费的成本低于被制造出来的能源产生的价值。