“海水变油”与“水变油”

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  今年愚人节刚过,国内媒体就报道了美国海军的一套“海水变油”的技术。年纪稍长的人大概还记得,早在1990年代,在我国曾上演过一场“水变油”的闹剧,闹剧最后以很多人受骗、骗子自己也坐牢收场。那么,这一次会不会是一场愚人节玩笑或者“洋骗局”呢?有人于是到美国海军的官方网站去查,结果发现人家是严肃的,虽然没直接说“海水变油”,而是说“从海水中提取燃料”,但最后得到的,的确是燃油。
  如果从海水中电解出氢气来做燃料,或者提取用于核聚变反应的同位素氘,那我们当然用不着这么奇怪。但海水怎么能变油呢?为什么人家的“海水变油”是一项真正的技术,而我们的“水变油”却是一场闹剧?很多人对此感到困惑。这篇文章就来回答这些问题。
  美国海军的“海水变油”
  学过化学的人都知道一个基本常识,即化学反应是改变不了元素自身的。比如说,氢元素不能通过化学反应变成氧元素或者碳元素。水由氢和氧两种元素组成,而油是有机物,里面少不了碳元素。水要变油,碳元素从何而来呢?“水变油”违反了化学上的基本常识。
  那么“海水变油”呢?这跟“水变油”是两回事。根据网上的介绍,科学家是利用电解海水得到的二氧化碳和氢气来做原料的,过程分两步:先是从海水中获取二氧化碳与氢气,然后利用催化剂把二氧化碳和氢气合成液态烃,进而制成燃油。
  电解海水又怎么会得到二氧化碳呢?原来,通常的海水并非只是水和食盐的混合物,里面还溶解有很多二氧化碳、碳酸盐和碳酸氢盐。据科学家说,同体积的海水和空气相比,所含的碳原子数目,前者是后者的140多倍。这些碳,2~3%以碳酸,1%以碳酸盐,其余96~97%以碳酸氢盐的形式存在。电解海水时,这些碳的化合物就会被分解,阳极产生二氧化碳,阴极产生氢气。把二氧化碳和氢气收集起来,然后利用适当的催化剂催化,就能变成燃油,供海上的舰艇使用。
  从这个过程来看,制得的燃油里所含的碳,并非来自水本身,而是来自溶解于水的碳的化合物。所以“海水变油”和“水变油”,前者的碳自有来源,后者的碳子虚乌有,两者不可同日而语。
  当然,明眼的人也许还会问:这样做在经济上划不划算?这个问题提得好。电解海水需要消耗一部分电能;然后催化合成燃油时,又要消耗一部分能量,因为每一步的能量转化率不可能达到100%,所以最后燃油燃烧所释放的能量肯定远少于当初用于制造它的能量。这样一来,岂不是划不来?
  的确,就能量转化效率而言,这项技术是划不来。但要考虑到,舰艇在大海中行驶的途中,完全可以收集太阳能来电解海水。太阳能和海水都可以就地取材。舰艇一旦燃料耗尽,可以就地补充燃料。这比传统上派补给船给它们“输血”,减少了运输成本。这样全盘考虑,在经济上还是划算的。当然,也正是仅在这种情况下才划算,所以你不要指望未来汽车的燃油也通过这种办法来得到。
  王洪成“水变油”的闹剧
  我们再回头谈谈1990年代“水变油”的闹剧,——对此事了解的读者恐怕不多了。这场闹剧的主角是哈尔滨一个叫王洪成的普通司机。他宣称自己发明了“水变油”,在3/4的水中加进1/4的汽油,再加进少量自己配置的“膨化剂”,就可以变成“燃料”,比普通汽油、柴油还有效,且无污染,成本极低。
  这项“发明”当时受到不少权威人士的肯定,其中不乏名牌大学的理工科教授,并被全国几十家新闻媒体热炒。一个部队企业专门为此办了一个公司,300多家企业拿出上亿元资金给王搞开发。可是,这些投资都血本无归。王洪成最后以诈骗罪被判处有期徒刑。
  王洪成是用什么障眼法让大家相信他的呢?其实,不过是几个小戏法,外加一点糊弄人的技巧而已。大家都知道水是不能燃烧的,是不是?好,他让人取一杯水来,滴上两滴“膨化剂”,再点火,水真着起来了,于是他就说,水变成了油。
  后来有人揭穿,王洪成是用这么几种戏法让水燃起来的:1、在水中投入电石(碳化钙)粉末,电石与水反应生成可燃的乙炔,点火就燃烧起来,还可以冒黑烟;2、在水中投入四氢化锂铝,四氢化锂铝与水反应后冒出氢气,而氢气是可燃烧的;3、最简单的是往水中滴几滴油,一点火,油就着了;4、还有一种方法就是用魔术把水调换成油,当然一点就着了。
  此外,他还经常利用一般人认识上的误区来捣鬼。
  误区之一是,“如果水烧光了,那自然就意味着这些水都已经变成了油”。他经常是把“油”倒在盛水的盆中去烧,只要水能烧光就宣布水都变成了油。实际上我们都知道,油水混合物只要油的比例够大,油燃烧时发的热就足够把水烧干,但水并没有变成油。
  误区之二是,“颜色一样的物质就是均匀的,所以取任何一部分都能代表全体”。王洪成经常用半透明的塑料桶来表演,在桶中装上油和水后,加入“膨化剂”,再搅成乳状液,由于看不太清楚桶内的情况,使人误以为桶内的液体是均匀的(实际上表层基本还是油)。另一种方法是,加入一种颜料,把油和水都染成同样颜色,使人误以为是均匀的。这样愚人眼目之后,他就从桶里往外倒出液体,当然最先倒出的是表层的液体,而表层主要是油;倒出的油烧起来了,他就说整桶水都变作油了。
  有句俗话叫“眼见为实”,但在科学上判断真伪,有时具备一点常识比“眼见为实”还重要。譬如,谁也没亲眼见过美国科学家演示“海水变油”,但从介绍的过程来看,其中没有违反任何一项科学的基本原理,所以我们可以初步地认为这是可信的。反观“水变油”,因为一开始就违反了科学常识,即使你没亲眼见过表演,也应该怀疑到这可能是骗局;要是有机会亲眼见表演,还会尽力去瞧出破绽。而没有一点科学常识,有时“眼见”也一样是“虚”。
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