从“人造太阳”说起,“水变油”可实现吗?

蔡天龙


人造太阳和水变油毫无关系,前者是核聚变,后者仅仅是化学反应,根本就分属不同的领域。但是如果是仅仅利用人造太阳的阳光,那么水变油或许可以实现。



我们都知道水分子是H2O,而油一般指碳氢化合物,必须含有碳元素才行。所以如果单纯想利用水一种原材料直接变成油,那么完全不可以。但是如果水只是作为一种原料,外加其它的试剂辅助,则可以实现,而且自然界中的植物们已经实现。说到这里大家已经都猜到了,对,就是光合作用,最有效最绿色的水变油方式。



光合作用利用的原料只有水和温室气体二氧化碳,这两个原料都是廉价易得,特别是二氧化碳,大家都想除之后快。光合作用只用阳光照射,就可以把水和二氧化碳变成糖,而糖就是“油”,可以通过燃烧提供能量。所以未来如果人造太阳制造出来了,而人工光合作用体系也研究出来了,那么“水变油”只需把两个技术结合起来就可以轻易实现。


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说起水变油,曾经就闹过一个事件。

1984年3月,哈尔滨一个叫王洪成的大骗子宣布发明“水变油”,在四分之三的水中加进四分之一的汽油,再加进少量配置的“洪成基液”,一点即燃,热值高于普通汽油,且无污染,成本极低。

为此国家拨巨资成立公司专门搞这个,央视,人民日报都当做民族骄傲争相报道,但结果最后发现,压根就是个大骗子。

1997年,王洪成被判刑10年。

虽然这是一起堂而皇之的诈骗案,但是让水变成燃料,却是完全可以实现的。具体的方法可以有下面这么两种:

第一种,电解水。

将水中插入正负两个电极,因为水分子是有氧原子和氢原子构成的,而氢原子带的是正电,氧原子带的是负电,于是氧原子都跑到了正极,氢原子都跑去了负极,于是,正极就会出现氧气,负极则出现氢气。

如果把氢气和氧气收集起来,就是一种非常清洁的燃料了。

但是,我们不可能把它常规方式来产生氢气和氧气,因为耗费的电能太大了。

第二种:水煤气。

当你把水泼向炙热的正在燃烧的碳,你会发现,火不但没有熄灭,反而燃烧起来。这是因为水蒸气通过炽热的焦炭发生了反应,产生了一氧化碳 ,氢气 等,这种混合气体被称之为“水煤气”,水煤气燃烧速度是汽油的7.5倍,而且具有抗爆性。所以它在工业上是有应用的。但是想以低廉的价格让水变成油,还比较困难的。

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“水变油”从某种角度上说当然可能了呀!

当然了,水是不能够变成真正意义上的“油”的,因为水分子是由氢原子和氧原子组成的【如下图所示,就是水分子的结构】,而我们现在说的无论是石油、汽油、柴油、煤油等等,其实主体都是碳氢化合物,因为其中有碳元素,所以除非重新构造原子,否则不会从氢原子、氧原子凭空生出来碳原子的。

但是,我们有一种比“油”好得多的燃料,那就是氢燃料。

氢气跟氧气燃烧之后会产生完全没有污染的水,而且反应过程会放出来远比汽油多得多的热——一千克的氢燃料可以当三千克的汽油用。同时,氢气可以由水制造,原料取之不尽用之不竭。

所以,水是可以变成远比汽油好得多的氢燃料的,“水变油”根本不是梦!

那么,水变油跟人造太阳有什么关系呢?

现在其实已经有很多方法把水变成氢,甚至于我们的长征五号就是采用的液氢燃料【如下图所示,就是长征五号】、通过液氢液氧混合点燃的方式获得巨大的推力的。但是这些制造氢燃料的方法都有一个非常致命的问题,那就是一个字:贵!现在所有的把水变成氢燃料的方法都要消耗大量的能量,所以导致氢燃料的价格居高不下。

但是,如果人造太阳有一天可以最终成功的话,人类就掌握了核聚变技术【如下图所示,就是中国的人造太阳】,于是就可以利用海洋中取之不尽用之不竭的氘、氚来产生巨量而清洁的能源,到时候不管是什么样的制氢技术,都不再需要担心耗能的问题,哪怕就是直接电解水也一点儿都不心疼,所以人造太阳的成功将真正的可以让水变成干净、清洁的“油”。


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从“人造太阳”说起,“水变油”可实现吗?

似乎“人造太阳”和“水变油”这两个项目根本就扯不到一起,毕竟从科学的角度来看,水是“一氧化二氢”H2O,如果变成油的话,要加入的东西就多了,而绝不可能加入一点催化剂就能变成油!先不来看这是否可能,但操作成本却是极其感人的.......

假如有一种极低成本的技术能将水分子的O-H共价键破坏而分离成氢氧的话,那这贡献绝对不亚于人造太阳,因为氢氧重可以直接燃烧又成为超纯水,再来这样的循环,似乎人类就掌握了无限能源,尽管还在化学能的基础上!但依然非常有意义!

而人造太阳,至少现在仍然在验证堆阶段的ITER仍然用的是氢的同位素氘和氚,氘在水的氢中含0.0139%~0.0157%,而另一种氚则在自然界中极少,一般用中子轰击锂产生氚!每升海水相当于300升汽油的能量就来源于此!

但核聚变却不是那么容易实现的,而我们现在正在极度努力的ITER就是一个托卡马克核聚变装置,它用的是氘氚作为聚变燃料,目标是达到上亿度的高温并且保持1000S左右,以期让氘和氚有足够的时间聚变和释放能量!而个中最关键的是需要将上亿度的高温等离子体约束在磁场中不不与内壁接触,并且内壁需要有耐中子嬗变(氘氚聚变会释放中子会让材料变性),而内壁外就是约束超高温等离子体的变态级磁场.....在如此要求下只有超导才能达到要求!

上图则是与人的比例.....钢铁侠放在胸口的核聚变堆至少在未来数百年内是不可能实现了!现在已经极度接近最终完成50年....当然这是一个梗,就是核聚变永远都还有50年才能实现,就如石油危机一样,永远都可以用50年!!

核聚变路线图,未来目标是实现氦三和氦三干净的核聚变!

假如我们人类实现了核聚变,那么至少未来再少再也无需为能源发愁,因为氦三的储量在月球上极为丰富,它是我们跨出太阳系的终极能源,但即使实现核聚变,也不能实现水变油,充其量可以将其巨大的能量产生的极高温分解水蒸气成氢氧....但这要干嘛呢?也许氢氧火箭可以用到它!这也不错,至少为未来核聚变堆的就业谋了一条出路!!

最后我们来看看COMPASS实验堆内部的聚变燃烧情况,请注意上面在走动的时间以ms计!所以我们距离商业化还远着呢......


星辰大海路上的种花家


水只含有氢氧两种元素,不可能简单地转变为含碳的“油”,物质不可能凭空出现。利用核聚变技术可以实现元素转变,但是过程复杂难以实现,水变油就只是妄想。

把水浇在燃烧着的煤炭上,就会产生一氧化碳,一氧化碳可燃,再经过其他反应可以将水转变为含有碳氢的“油”,还要用到催化剂,还得加温加压,应用特殊的设备,消耗的能量超过转变来的“油”所具有的能量,因为在转化过程中,除了被固定到新的化合物中的能量,还有大量能量以热量的方式消散在空气中。这种方式实现“水变油”太费劲了,价格自然得高,那还有什么实用价值?可以实现,但没必要。

人造太阳是利用可控核聚变,虽然产生了原本物质之外的元素,但那是在强大的压力和温度环境中实现的,转变过程中释放的能量,可以作为能源输出,并不违背能量守恒定律,物质和能量可以相互转化,这在人类对宇宙的观测中是证实的,可控核聚变设备也成功实现核聚变输出能量高于输入能量,这才具有实用价值,所以现在国际上正合作研究这种有望解决人类能源问题的设想。

利用核聚变或许可以用水制造碳元素,然后再加工产生含碳的油,在未来也可以实现,但这个过程消耗的能量更庞大,且那时候人类的能源利用方式更高效,也没什么理由再去搞什么“水变油”了。现实生活中,宣称“水变油”的都是骗子,无非是在水中加上一些可燃物,或者一些可以和水起反应生成可燃物的物质,与核聚变没有任何关系。


来看世界呀


当年美国可是有一个科学家成功研究出了用水驱动的汽车,可是好景不长,他的成果公布之后,中情局找上了他,要以国家名义收取他的成果,可那个科学家希望的是把这个技术成果推广,结果没过多久,他就在离家1公里外的一个餐厅里中毒身亡,调查结果也是不了了之,可见美国军工联合体势力的强大和黑暗


横滚翻的土豆


“水变油”这句话有两种解释:1.水变成石油、汽油这种真正称为油的物质。2.水变成可以燃烧或放出能量的物质。

第一种解释可以说有可能但基本不可行,因为水是H2O,而油是烷烃类碳氢化合物,水中没有碳原子。因此,用化学方法是不可能得到烷烃的。

但是,题主的意思是,既然人造太阳实现了,那就可以用氢原子或氧原子,通过核聚变得到碳原子,从而用碳氢元素得到烷烃,也既“油”。

只是,目前的核聚变是用氘或氚──氢的同位素来实现的,主要原因是氢同位素原子核内中子多了一个或两个,中子的增加可以极大的增加原子核的直径,使得两个原子核间的电荷斥力,以直径平方倍的关系减小,从而提高了原子核碰撞的机会降低聚变的难度。

而目前,以一个质子的氢原子核的聚变只发生在恒星内部,人造环境基本不能实现。

因此,走第一种水变油的方式,可预见的未来不太可能。

第二种解释却是可以实现的,只要电解水就可以得到氢气和氧气,氢气可直接燃烧,也可用于氢燃料电池。

只不过这种方式电转化率不高而已,但在工业上却是制备氢气的常用方法。

当然,现在科学家在寻找高效的催化剂,来提高电解水的效率,降低其难度。


我家有个熊孩子


水变油应该是可以实现的,我们从水的化学组成可以看出水是由氢分子和氧分子合成的。这两个种化学分子一个可燃一个助燃,相信当今科学应该有能力将这两种化学分子分解出来,不过可能是由于成本问题,暂时没有推广,相信在不久的将来,会有更先进的科学分离技术出现,那时候水变油将不再是梦,不过到了那个时候,我们会可能首先考虑的是水的合成问题!


护理养生


要说水变油是可以实现的,比这更有趣,更神秘,更想不到的,都可以实现,可是人类的实践,不是盲目的,必须论证其有无价值,投入成本,给人类带來益处还是害处,有没有付加不良效应等。因此有些问题是可以作理论研究,並不具实际意义,更不具实施价值。


小猫胡子103240101


如果真能把水变成油那将是人类的末日,因为提取水中氢和氧等同于消耗水,因为人没有油可以活下去没有水人类将灭亡。


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