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标题: 水变油技术 [打印本页]

作者: 落魄狭 时间: 2012-2-6 11:09:17 标题: 水变油技术

本帖最后由落魄狭于 2012-2-6 11:11 编辑

美科研人员掌握“水变油”技术最新一期《自然》杂志报道了美国宾西法尼亚州立大学教授克雷格·格兰姆斯的“水变油”实验：宾西法尼亚大学操场内，上演了一幕让人瞠目结舌的奇迹。研究者将二氧化碳和水蒸气装入一种纳米试管中，在光的作用下，开始发生化学反应，转化成俗称“天然气”的甲烷。
1996年，美国上映了一部名叫《链式反应》的科幻影片，说的是芝加哥大学的一群科学家，搞出了一种全新的能源技术，这种技术能够从水里提取出无穷无尽廉价而又环保的燃料。结果，当负责这个项目的科学家，打算向外发布新闻时，一群蒙面杀手从天而降，炸毁了整个实验室，“水变油”技术灰飞烟灭。

13年后，原本只会在科幻片中出现的“水变油”技术变成现实，他的发明者同样是美国高校的一群科学家。宾西法尼亚州立大学材料工程学教授克雷格·格兰姆斯和他在宾西法尼亚州立大学的同事们一起在学校的草地内，用二氧化钛纳米管(大约135 纳米宽，0.1毫米长)去催化水蒸气和二氧化碳，结果喜出望外地得到想要的结果——碳氢化物。

“这是一个相当艰难的项目，我们为此研究超过一年半，而且是在完全没有先例参考的情况下完成的。”格兰姆斯告诉记者，尽管在他之前，已经有科学家提出了用二氧化钛纳米颗粒催化反应，但由于催化效果不明显，科学家普遍认为这一研究没有任何价值。对此，格兰姆斯却提出不同观点。经过无数次的失败尝试，他发现当水蒸气和二氧化碳通过二氧化钛纳米管，同时引入氮气，另外在纳米管的表面负载了铜和铂的纳米颗粒，生成碳氢化学物的速度比以前快了20倍左右。

“蚊型”团队的大成果

格兰姆斯教授带领的研究团共有12人，“水变油”项目只是整个研究项目中的一小部分，只有4人参与，和一般队伍庞大的科研团队相比，只能算一个“蚊型”团队。“我主管项目研发，研究员Oomman Varghese负责研发，他的助手研究生Thomas La Tempa，最后一个成员是擅长纳米管研究的Maggie Paulose。”

在开始“水变油”研究项目前，格兰姆斯发明了一种名叫“利用可见光分解水”的新技术，这为“水变油”提供了基础的技术保障。2007年7月，格兰姆斯在《纳米快报》(Nano Letters) 上发文称，由自动排列、垂直定向的钛铁氧化物纳米管阵列组成的薄膜，可在太阳光的照射下将水分解为氢气和氧气。

2008年夏天，格兰姆斯在宾西法尼亚州立大学进行实验。首先，他向钢管内通入二氧化碳和水蒸气，用纳米管薄膜覆盖住仪器的后部，然后在容器顶部安装石英窗户使阳光进入。随后，把这个封闭的仪器在天气好的时候放置在室外的校园内。“当阳光照射在纳米管上时，纳米管释放出高能量的载荷子，使得水分子分解为氢氧自由基和氢离子。二氧化碳分解后的产物——氧气、一氧化碳和氢气后，就反应生成了甲烷和水。”

“每克二氧化钛纳米管，大约每小时生成160毫升碳氢化学物。这个反应速率至少要快于先前在紫外线下得到的结果20倍。”格兰姆斯指出，在整个反应后期，铜和铂催化作用明显，但由于铂的价格昂贵，如何减少铂含量而使得催化效果不变，仍值得研究。

“还不具备拯救人类的能力”

在《链式反应》中，杀手“香农博士”这样说：搞出“水变油”技术当然是好事，但当今社会的能源支柱是石油！如果“水变油”技术向外公布，所有的石油产业将会在一夜之间倒闭！美国的股市会在第二天崩盘！金融体系将会瘫痪！整个社会就会陷于骚乱！所以说，“水变油”技术必须被雪藏，等到石油耗竭时，才可以问世。

当记者问及格兰姆斯是否担心“水变油”技术对于能源行业的颠覆性影响，他的回答却颇为谨慎，他承认目前催化剂的效率仍然很低，“目前为止，我们还不具备拯救人类的能力”。

然而，格兰姆斯对未来的研究持乐观态度。他向记者讲述了他未来的三步计划：第一步是给纳米管安装感应器，让它更好地起到光导作用；再者，通过在纳米管的表面更平均地沉淀铜纳米颗粒；第三，使用实惠的太阳能光电板，这样一来，可以更长时间给薄膜照明。“结合其他一些改进，转化速率还能成倍提高。”

格兰姆斯还指出，“水变油”技术顺带提供给二氧化碳一个绝佳的处理方式。“我相信如果有一个集中的二氧化碳来源，就像煤电厂一样，这个生产工艺就能得到工业应用。”

瑞士洛桑联邦理工学校的物理化学家Michael Grtzel称这个结果是基础性的研究，它表明纳米管通过变化试验，能让“水变油”具备更高的转化效率。科罗拉多州葛尔登市的国家可再生能源实验室的电子化学家约翰·特纳也表示，这是很好的工作，很有科学性。但他指出，处理二氧化碳，或许还有更好的方法。现在已有人通过工业生产，把二氧化碳变为合成气，而且可以在同一个生产过程中把合成气转化为液态碳氢化合物，而格兰姆斯的实验则需要依靠太阳光提供转换条件，这样一来，二氧化碳转换为碳氢化合物，就变成了间断性生产过程。

作者: 落魄狭 时间: 2012-2-6 11:10:29

在日本看到的“水变油”
承蒙日方UFO等单位大力关照，记者日前前往日本采访了爱知世博会。采访中印象最深的一点就是，在中国耳熟能详的“水变油”、“变废为宝”、“建立节约型社会”、“可持续发展”等概念，在日本爱知世博会和大阪的新技术发布会上都看得真真切切。
在去爱知世博会前，记者先在大阪关西城市银行采访了主题为“明天的人类”的新技术发布会。由52家日本中小企业参与的发布会上，多家公司都发布了很有吸引力的新技术产品。比如，通过“心筋再生疗法”治疗心脏病的新技术、通过改变通讯方式的途径提高因特网的速度和安全的新技术、通过研制出“黑灵菌”成功治疗艾滋病的新技术、开发出新型的内外系统隔热的建筑材料，等等。

　　在新技术发布会上，特别值得一提的是，日本量子波动科学研究所所长仓田大嗣教授独创的“仓田科学·仓田技术”，又称“仓田方式”。仓田教授花了将近30年时间，通过对爱因斯坦一般相对论、埃文斯的统一场理论和旋转磁场理论等的研究，发现并利用了物质波动的量子现象，开发出变废塑料为高级汽油的技术，即“废塑料的油化还原”技术，以及把水变成燃料的“水变油”技术。

　　不过，这两项技术的核心就是仓田教授研发的一种“触媒”。据仓田教授透露，触媒的核心物质是由氢和炭两种元素组成的，但如何做成触媒，则是仓田教授的天大秘密。记者没有看到制造触媒的过程，但看到了试验时触媒发生作用的结果。比如，在变废塑料为高级汽油的试验生产中，记者看到了高级汽油的吸引力：颜色跟水一样清，燃烧后几乎没有黑烟，也没在容器上留下黑乎乎的印记，在日本，这种汽油还没有标号。

　　再比如，在“水变油”的试验中，加热沸腾的水经过触媒处理后就可以像酒精或汽油那样燃烧起来，触媒的作用在于把水中的氢和氧分解出来。在场的近百名中日人士中，很多人都对这项技术表示了兴趣。值得注意的3点是：第一，这两项技术，日本的银行界和企业界都是投了大笔钱的。第二，这两项技术的潜在庞大市场是针对中国的。第三，对于这两项技术的开发成本，各方都秘而不宣。

　　据日本方面说，仓田教授的这两项技术已在中国申请专利。有分析人士认为，在能源、资源高度紧缺的前提下，对于中国来说，这样的技术具有重大的战略价值和市场价值，也确实是中国特别需要的。但是，如果中国不采取有效的合作措施，日本人很可能会利用这两项技术的关键部分大赚中国的钱，还会成为遏制中国的有效手段。此外，有人怀疑，这项技术究竟如何还有待进一步验证。

　　在爱知世博会现场，在谈及“光明富裕的未来社会的方向”时，日本方面为我们列举了5个具体的方向，且跟中国主流社会现在的议论可谓异曲同工。比如，日本人理想中的未来社会就是，“地球循环性社会”、“能源革新”、“灵活利用最佳移动方式”、“与社会的协调”以及“满足个人的愿望”。这些理念，在爱知世博会的诸多地方都能找到例证。

　　比如，在世博会上，记者看到，日本很多大企业都建立了自己的展馆。“丰田集团馆”是最受日本人欢迎的5个展馆之一。在丰田展馆，记者看到了一种“未来汽车”———“i－unit”，即所谓“概念车”。这种汽车已不再是由钢铁制造的，也不是靠燃烧汽油启动的，而是使用生物塑料技术制成的，不仅环保，而且节约能源。当然，这只是爱知世博会诸多内容中的一例。
http://6.cn/watch/5605301.html

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