与其想方设法的证明其不可能性,不如讨论如何让其成为可能!
文 ▍田忠朝
有句话说“中国网络崛起要从抵制喷子开始!”,当然,这只是一句玩笑话,但也说明咱中国人确实比较喜欢发表意见!比如说 “可燃冰”,当央视说“100L可燃冰能让汽车跑5万公里”时,大家的第一反应不是喷就是怼,都想证明自己是学霸!但我觉得,与其证明“100L可燃冰为什么不能跑5万公里”没有多大意义,还不如讨论如何让其成为可能!想想人类探月、贝多芬聋了弹钢琴,有哪一件在当时被认为是可能的?但最后都成功了!今天就来和大家讨论一下,什么技术能够实现汽车100L可燃冰跑5万公里的梦想!
“100L可燃冰跑5万公里”是怎么算出来的?
根据央视的算法,现在的燃气出租车,加100L气大约可以跑300km。而100L可燃冰可以释放16700L天然气(气态),也就是可以跑167*300km=50100km。
这种算法很明显是错误的,我们现在所说的出租车加100L气,是指20MPa下的液态天然气100L,而100L可燃冰可释放16700L天然气是指气态天然气,换算成液态80L都不到,实际汽车可能300km都跑不到。
这时候专家又说了,不是靠烧天然气来跑的,而是靠燃料电池,通过电池反应堆把化学能直接转化为电能。
那么100L可燃冰能让燃料电池汽车跑多远?
酸性介质下甲烷燃料电池的方程式为:CH4+2O2=CO2+2H2O+802kJ
就是说1 mol的甲烷完全反应,可以释放802KJ的能量,甲烷摩尔质量为16.04g/mol,而甲烷在标准状态下密度为 0.77Kg/m3。
由此, 100升可燃冰释放出16400L气态甲烷,也就是16.4 m³,通过燃料电池催化完全反应,能够释放(16.4 m³)×(770g/m3)÷(16.04g/mol) ×(802kj /mol)=631400KJ的能量,算下来是(631400KJ)÷(3600KJ/Kwh)=(175.4Kwh),理论上也就是175.4度电。而实际上天然气燃料电池的电化学效率大约为60%,所以实际发电也就175.4×0.6≈105度电。
以特斯拉Model S在经济速度均速行驶状态下,百公里耗电量大约14度,这样105度电大约支持特斯拉Model S续航105÷14=7.5百公里=750km,虽然比直接燃烧天然气经济多了,但离5万公里还是差了很远!
那么100L可燃冰能让燃料电池汽车跑多远?
理论上有!利用核聚变,跑50万公里都可以!
高中物理有提到,1L水中可以提取30mg的氘,而30mg氘核聚变产生的能量相当于300L汽油。(这是有理论依据的,爱因斯坦可以担保!有兴趣的可以去研究一下质能方程E=mc2,核聚变反应)
而100L可燃冰燃烧后,可以获得100L水(原来含有80L水,燃烧后大约产生20L),让这水中的氘全部参加核聚变,所释放的能量,就相当于30000L汽油,以每百公里油耗6L算,30000L汽油就可以让汽车跑50万公里。
所以说,只要技术能实现,别说5万公里,就是50万公里也有可能!想想现在充话费送手机,估计到了那一天,买核燃料就送汽车了!
△奥迪核动力概念车,内部搭载核聚变反应堆、电池、电动机、冷却系统和电磁车身稳定系统
现在的问题是:
1,氘可以从水中提取,完全没有必要燃烧天然气,多此一举!
2,目前所说的核动力都是核裂变,可控的核聚变只存在于实验室中,氢弹是核聚变但不可控,更不用说用到汽车上了。
但现在做不到并不代表未来不能实现,毕竟科技进步这么快,不要让时代局限了你的思维!梦想总还是要有的,万一哪天实现了呢?