由于世界经历着石油过剩,人们可能已经忘记在并非很多年以前,我们不得不忍受的能源短缺及高昂的价格。但是专家警告说,地球这个行星仅拥有的那么多石油、煤及天然气,早晚我们会全部用净。我们不能等待到今天生长的树木变成后天的矿石燃料。我们必须寻求并开发新的能源。
我们时代尚未满足的希望是核能的惠赐。尽管在利用这令人畏惧的原子能有很多进展,核能还未与我们的期待一致。它太昂贵,而且很多人认为它不安全。在切尔诺贝利的核反应堆事故仅会加强这种感觉。
赋予我们生命的星球——太阳,是所有能量的主要来源。我们今天所燃烧的石油、煤及天然气是亿万年以前由阳光维持的绿色植物。不幸的是,由于阳光非常扩散,太阳能难以直接捕获。
尽管捕狭阳光十分困难,科学家们确信,他们将能利用足够多的太阳能来满足二十一世纪的需要。研究人员正在探索的一项技术是使用光来得到氢——一种干净、易于储存及多用途的能源。
氢是宇宙中最丰富的元素。每一滴水的三分之二是氢。广大的氢云充满很多星际空间。但是正如阳光,氢是十分难以捕捉的。它通常受到诸如在水中的氧那样的另一种元素的束缚,使它非常难以捕获。
世界上学化学和学物理的学生都做了电解实验,来看看在一个水缸中的两个电极之间,电流是如何把氢从氧分离开。虽然实验证明了这个过程是简单的,但在大范围生产氢所需的高昂电费使它不实用。
得克萨斯农业和机械大学(Texas A & M University)的化学教授约翰 · 博克里斯(John Bockris),已经对称为光电解的过程进行了试验,使用阳光来分解水。他说:“我们使用光电化学电池来做试验,”“我们让光照到这些电池的表面上。我们得到电流并同时进行分离,从水及光得到氢和氧。”
光电解仍然局限于实验室里,在那里博克里斯正设法达到10%的效率,这意味着太阳能的十分之一会转化为氢。这个德克萨斯的研究人员已经达到9.6%的效率,他已接近他的近期目标。但即使他达到了期望的10%的效率以后,他预计光电解将停留在实验室中至少5年,也许15年或20年。
由于经济的原因,光电解在不久的将来很可能并不是革命化的能量的生产方法。硅是砂的一种形式,由它来作成光电化学电池,它必须在极其昂贵的过程中予以提纯。
博克里斯估计,按照现在的价格,氢能也许值汽油的二至三倍——已比十年前大大地减少了。但是这个较高的价格会被他称之为矿石燃料的未说出的价格——污染和低效能所补偿。氢几乎是完全没有污染,并且燃烧比汽油有效50%。
就清洁及有效性而论,考虑氢的价格优点,博克里斯相信,只要如他期待的在今后15或20年之内石油产品的价格增加一倍,氢就将可以同汽油竞争。
在氢被接受作为能源之前,还有一个心理上的障碍它必须克服。半个世纪以前,全世界被一场火烧毁充满氢的飞艇辛登堡(Hindenburg)号的新闻片的图像所震惊。大约有90人登上飞艇,30人跳到地上死掉。留在艇中的60人直到飞艇下降到地面上,才从灾难中平安脱身。
博克里斯并不否认氢具有爆炸性,但是他提出的问题是:“与什么做比较?”他的回答是:“氢并不比天然气更富于爆炸性,在某些方面危险性却小得多。”并且与汽油相比,它更安全。在汽车和飞机事故中溢出的汽油很可能着火。氢更可能仅仅蒸发而已。
谈到将来,博克里斯说:“我们展望下个世纪的经济会靠光来驱动。从光而来的部分能量将以氢的形式出现。那会是装有管子的部件,我们可以用来作为诸工厂如运输或使运转目的,或者也许(会用来)作为家庭中的能源,正如它现在来自天然气一样。”
[Voice,1987年2 ~ 3月]