從“人造太陽”說起,“水變油”可實現嗎?

蔡天龍


人造太陽和水變油毫無關係,前者是核聚變,後者僅僅是化學反應,根本就分屬不同的領域。但是如果是僅僅利用人造太陽的陽光,那麼水變油或許可以實現。



我們都知道水分子是H2O,而油一般指碳氫化合物,必須含有碳元素才行。所以如果單純想利用水一種原材料直接變成油,那麼完全不可以。但是如果水只是作為一種原料,外加其它的試劑輔助,則可以實現,而且自然界中的植物們已經實現。說到這裡大家已經都猜到了,對,就是光合作用,最有效最綠色的水變油方式。



光合作用利用的原料只有水和溫室氣體二氧化碳,這兩個原料都是廉價易得,特別是二氧化碳,大家都想除之後快。光合作用只用陽光照射,就可以把水和二氧化碳變成糖,而糖就是“油”,可以通過燃燒提供能量。所以未來如果人造太陽製造出來了,而人工光合作用體系也研究出來了,那麼“水變油”只需把兩個技術結合起來就可以輕易實現。


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說起水變油,曾經就鬧過一個事件。

1984年3月,哈爾濱一個叫王洪成的大騙子宣佈發明“水變油”,在四分之三的水中加進四分之一的汽油,再加進少量配置的“洪成基液”,一點即燃,熱值高於普通汽油,且無汙染,成本極低。

為此國家撥巨資成立公司專門搞這個,央視,人民日報都當做民族驕傲爭相報道,但結果最後發現,壓根就是個大騙子。

1997年,王洪成被判刑10年。

雖然這是一起堂而皇之的詐騙案,但是讓水變成燃料,卻是完全可以實現的。具體的方法可以有下面這麼兩種:

第一種,電解水。

將水中插入正負兩個電極,因為水分子是有氧原子和氫原子構成的,而氫原子帶的是正電,氧原子帶的是負電,於是氧原子都跑到了正極,氫原子都跑去了負極,於是,正極就會出現氧氣,負極則出現氫氣。

如果把氫氣和氧氣收集起來,就是一種非常清潔的燃料了。

但是,我們不可能把它常規方式來產生氫氣和氧氣,因為耗費的電能太大了。

第二種:水煤氣。

當你把水潑向炙熱的正在燃燒的碳,你會發現,火不但沒有熄滅,反而燃燒起來。這是因為水蒸氣通過熾熱的焦炭發生了反應,產生了一氧化碳 ,氫氣 等,這種混合氣體被稱之為“水煤氣”,水煤氣燃燒速度是汽油的7.5倍,而且具有抗爆性。所以它在工業上是有應用的。但是想以低廉的價格讓水變成油,還比較困難的。

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“水變油”從某種角度上說當然可能了呀!

當然了,水是不能夠變成真正意義上的“油”的,因為水分子是由氫原子和氧原子組成的【如下圖所示,就是水分子的結構】,而我們現在說的無論是石油、汽油、柴油、煤油等等,其實主體都是碳氫化合物,因為其中有碳元素,所以除非重新構造原子,否則不會從氫原子、氧原子憑空生出來碳原子的。

但是,我們有一種比“油”好得多的燃料,那就是氫燃料。

氫氣跟氧氣燃燒之後會產生完全沒有汙染的水,而且反應過程會放出來遠比汽油多得多的熱——一千克的氫燃料可以當三千克的汽油用。同時,氫氣可以由水製造,原料取之不盡用之不竭。

所以,水是可以變成遠比汽油好得多的氫燃料的,“水變油”根本不是夢!

那麼,水變油跟人造太陽有什麼關係呢?

現在其實已經有很多方法把水變成氫,甚至於我們的長征五號就是採用的液氫燃料【如下圖所示,就是長征五號】、通過液氫液氧混合點燃的方式獲得巨大的推力的。但是這些製造氫燃料的方法都有一個非常致命的問題,那就是一個字:貴!現在所有的把水變成氫燃料的方法都要消耗大量的能量,所以導致氫燃料的價格居高不下。

但是,如果人造太陽有一天可以最終成功的話,人類就掌握了核聚變技術【如下圖所示,就是中國的人造太陽】,於是就可以利用海洋中取之不盡用之不竭的氘、氚來產生巨量而清潔的能源,到時候不管是什麼樣的制氫技術,都不再需要擔心耗能的問題,哪怕就是直接電解水也一點兒都不心疼,所以人造太陽的成功將真正的可以讓水變成乾淨、清潔的“油”。


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從“人造太陽”說起,“水變油”可實現嗎?

似乎“人造太陽”和“水變油”這兩個項目根本就扯不到一起,畢竟從科學的角度來看,水是“一氧化二氫”H2O,如果變成油的話,要加入的東西就多了,而絕不可能加入一點催化劑就能變成油!先不來看這是否可能,但操作成本卻是極其感人的.......

假如有一種極低成本的技術能將水分子的O-H共價鍵破壞而分離成氫氧的話,那這貢獻絕對不亞於人造太陽,因為氫氧重可以直接燃燒又成為超純水,再來這樣的循環,似乎人類就掌握了無限能源,儘管還在化學能的基礎上!但依然非常有意義!

而人造太陽,至少現在仍然在驗證堆階段的ITER仍然用的是氫的同位素氘和氚,氘在水的氫中含0.0139%~0.0157%,而另一種氚則在自然界中極少,一般用中子轟擊鋰產生氚!每升海水相當於300升汽油的能量就來源於此!

但核聚變卻不是那麼容易實現的,而我們現在正在極度努力的ITER就是一個託卡馬克核聚變裝置,它用的是氘氚作為聚變燃料,目標是達到上億度的高溫並且保持1000S左右,以期讓氘和氚有足夠的時間聚變和釋放能量!而箇中最關鍵的是需要將上億度的高溫等離子體約束在磁場中不不與內壁接觸,並且內壁需要有耐中子嬗變(氘氚聚變會釋放中子會讓材料變性),而內壁外就是約束超高溫等離子體的變態級磁場.....在如此要求下只有超導才能達到要求!

上圖則是與人的比例.....鋼鐵俠放在胸口的核聚變堆至少在未來數百年內是不可能實現了!現在已經極度接近最終完成50年....當然這是一個梗,就是核聚變永遠都還有50年才能實現,就如石油危機一樣,永遠都可以用50年!!

核聚變路線圖,未來目標是實現氦三和氦三乾淨的核聚變!

假如我們人類實現了核聚變,那麼至少未來再少再也無需為能源發愁,因為氦三的儲量在月球上極為豐富,它是我們跨出太陽系的終極能源,但即使實現核聚變,也不能實現水變油,充其量可以將其巨大的能量產生的極高溫分解水蒸氣成氫氧....但這要幹嘛呢?也許氫氧火箭可以用到它!這也不錯,至少為未來核聚變堆的就業謀了一條出路!!

最後我們來看看COMPASS實驗堆內部的聚變燃燒情況,請注意上面在走動的時間以ms計!所以我們距離商業化還遠著呢......


星辰大海路上的種花家


水只含有氫氧兩種元素,不可能簡單地轉變為含碳的“油”,物質不可能憑空出現。利用核聚變技術可以實現元素轉變,但是過程複雜難以實現,水變油就只是妄想。

把水澆在燃燒著的煤炭上,就會產生一氧化碳,一氧化碳可燃,再經過其他反應可以將水轉變為含有碳氫的“油”,還要用到催化劑,還得加溫加壓,應用特殊的設備,消耗的能量超過轉變來的“油”所具有的能量,因為在轉化過程中,除了被固定到新的化合物中的能量,還有大量能量以熱量的方式消散在空氣中。這種方式實現“水變油”太費勁了,價格自然得高,那還有什麼實用價值?可以實現,但沒必要。

人造太陽是利用可控核聚變,雖然產生了原本物質之外的元素,但那是在強大的壓力和溫度環境中實現的,轉變過程中釋放的能量,可以作為能源輸出,並不違背能量守恆定律,物質和能量可以相互轉化,這在人類對宇宙的觀測中是證實的,可控核聚變設備也成功實現核聚變輸出能量高於輸入能量,這才具有實用價值,所以現在國際上正合作研究這種有望解決人類能源問題的設想。

利用核聚變或許可以用水製造碳元素,然後再加工產生含碳的油,在未來也可以實現,但這個過程消耗的能量更龐大,且那時候人類的能源利用方式更高效,也沒什麼理由再去搞什麼“水變油”了。現實生活中,宣稱“水變油”的都是騙子,無非是在水中加上一些可燃物,或者一些可以和水起反應生成可燃物的物質,與核聚變沒有任何關係。


來看世界呀


當年美國可是有一個科學家成功研究出了用水驅動的汽車,可是好景不長,他的成果公佈之後,中情局找上了他,要以國家名義收取他的成果,可那個科學家希望的是把這個技術成果推廣,結果沒過多久,他就在離家1公里外的一個餐廳裡中毒身亡,調查結果也是不了了之,可見美國軍工聯合體勢力的強大和黑暗


橫滾翻的土豆


“水變油”這句話有兩種解釋:1.水變成石油、汽油這種真正稱為油的物質。2.水變成可以燃燒或放出能量的物質。

第一種解釋可以說有可能但基本不可行,因為水是H2O,而油是烷烴類碳氫化合物,水中沒有碳原子。因此,用化學方法是不可能得到烷烴的。

但是,題主的意思是,既然人造太陽實現了,那就可以用氫原子或氧原子,通過核聚變得到碳原子,從而用碳氫元素得到烷烴,也既“油”。

只是,目前的核聚變是用氘或氚──氫的同位素來實現的,主要原因是氫同位素原子核內中子多了一個或兩個,中子的增加可以極大的增加原子核的直徑,使得兩個原子核間的電荷斥力,以直徑平方倍的關係減小,從而提高了原子核碰撞的機會降低聚變的難度。

而目前,以一個質子的氫原子核的聚變只發生在恆星內部,人造環境基本不能實現。

因此,走第一種水變油的方式,可預見的未來不太可能。

第二種解釋卻是可以實現的,只要電解水就可以得到氫氣和氧氣,氫氣可直接燃燒,也可用於氫燃料電池。

只不過這種方式電轉化率不高而已,但在工業上卻是製備氫氣的常用方法。

當然,現在科學家在尋找高效的催化劑,來提高電解水的效率,降低其難度。


我家有個熊孩子


水變油應該是可以實現的,我們從水的化學組成可以看出水是由氫分子和氧分子合成的。這兩個種化學分子一個可燃一個助燃,相信當今科學應該有能力將這兩種化學分子分解出來,不過可能是由於成本問題,暫時沒有推廣,相信在不久的將來,會有更先進的科學分離技術出現,那時候水變油將不再是夢,不過到了那個時候,我們會可能首先考慮的是水的合成問題!


護理養生


要說水變油是可以實現的,比這更有趣,更神秘,更想不到的,都可以實現,可是人類的實踐,不是盲目的,必須論證其有無價值,投入成本,給人類帶來益處還是害處,有沒有付加不良效應等。因此有些問題是可以作理論研究,並不具實際意義,更不具實施價值。


小貓鬍子103240101


如果真能把水變成油那將是人類的末日,因為提取水中氫和氧等同於消耗水,因為人沒有油可以活下去沒有水人類將滅亡。


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