为什么氢气大量使用会使臭氧层出问题

陈一文认为：“氢能源”、“氢经济”将造成最为严重的大气“氧气枯竭”过程.
10/26/2005 9:36:1
作者：陈一文
出处：
访问量：422
建议五: 应当清醒认识到“氢能源”、“氢经济”将极大增加大气中氧气的消耗总量,严重加剧对全球人类基本生存条件造成破坏的最为严重的大气“氧气枯竭”过程.
《科学时报》2004年1月6日《美国大做“氢经济”》〔记者 王静〕报道 ∶
“近日我国有关能源专家赴美进行了为期10天的考察,回国后告诉记者,目前美国正以前所未有的速度和力度加快对氢能的研发,并出台了《美国向氢经济过渡的2030年远景展望报告》,认为氢能是美国未来能源的发展方向,要走以氢能为能源基础的经济发展道路.”“因为,照目前世界经济的发展速度,石油资源可能在25～30年后就枯竭,世界将面临能源短缺的危机,因此世界各国都把开发新的可替代能源作为当务之急,美国则把目标瞄准了氢能.”
《中国新闻网》2004年5月25日文章“我国研究制定2020年前能源战略 氢为发展重点”指出 ∶
?“中国科学技术部秘书长石定环称……在中国中长期科学和技术发展规划战略研究中,氢能被列为重点发展方向之一.”
“氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的能源,被视为本世纪最具发展潜力的清洁能源.去年十一月,中国作为创始成员国之一,与美、日、俄等十四个国家和欧盟共同签署“氢经济国际合作伙伴计划(IPHE)”参考条款,目标是建立一种合作机制,为氢能技术研究开发、示范和商业化活动提供工作平台.”
“近年来,美国、日本、欧盟都制定了氢能发展规划和相应计划,美已制定国家氢能发展路线图,并宣布今后五年拨款十七亿美元支持氢能开发；欧盟也制定氢能发展战略,拨专款用于氢能和燃料电池研发,欧洲十个城市去年已开始燃料电池公共汽车商业化载客示范运行.”
〔美国〕国家科学院的国家工程学院与国家研究委员会得到美国能源部赞助的一个新的报告至少指出 ∶
在今后50年内过渡硬到以氢能源作为主要燃料将显著改变美国的能源经济,但是必须克服技术上、经济上与基础设施方面的一些障碍.该报告,尽管没有将否认氢能源作为一种可选择的未来来燃料的地位,对此氢能源与布什政府相比不那么乐观,特别在过渡到氢能源的过渡期限问题上.
该委员会指出氢燃料电池作为动力的汽车将在相当长期限内与内燃机为动力的汽车比没有竞争力.依据即使是乐观的情况,估计以氢燃料电池作为动力的汽车要到2015年左右进入市场,而到2027年时以氢燃料电池作为动力的汽车仅能占据市场份额的25%.麦克尔?拉马基指出,在头一辆氢燃料电池作为动力的汽车进入汽车销售商的展出间以后,“最少需要25年才能造成任何较大的市场冲击”.氢燃料电池作为动力的汽车估计要到2040年才能在汽车销售商的展出间取代主要地位?对于提供必要程度的能源安全,并及时减少矿物燃料〔石油、天然气、煤〕的排放以便防止气候变化来说,这可能太迟了.
《中国新闻网》2005年01月17日《发改委能源局局长称我国有完整能源战略和规划》介绍 ∶
国家发改委能源局局长徐锭明说,中国有完整的能源战略和能源规划,今年有可能向社会公布,使人民了解国家在能源方面的战略和规划.
规划内容涉及十几个方面,有总体规划、电力规划、煤炭规划、石油天然气规划、氢能源规划等,子规划有新能源规划、风能源规划、核电规划等.
全球航运业巨头华伦纽斯?威廉姆森公司,下个月将在日本爱知县举行的世界博览会展出全球第一艘环保船只“奥塞勒”号的模型.国内新闻媒介介绍 ∶
“奥塞勒”不使用惯常的燃油或核能发动机,它行驶以及船上的日常用电中大约一半的能量会由环保燃料电池产生,氢分子及氧分子结合后会产生电力推动推进器,整个动力产生过程唯一释放出的物质只是水蒸气及热能,不像惯常的燃油或核能发动机会产生废气和放射性物质等副产品污染环境.
华伦纽斯?威廉姆森公司总裁迪维克骄傲地表示：“‘奥塞勒’号是航运业的未来,它代表了无污染货轮的目标.”该公司环境部经理莉娜?布罗姆奎斯特也表示：“这艘将是历史上第一艘真正没有污染的船只,它将会保护大气层及海洋生物,进而改变全球航运业的生态、代表了这个行业的发展前景.”
“奥塞勒”号性能数据----特点：只用风能、太阳能、波浪动能以及燃料电池技术推动,百分之百环保.
2000年在德国慕尼黑举行的世界氢大会上,意大利裔美国物理学家桑蒂利教授首次尖锐地指出,以氢气为燃料的汽车排气尽管是纯净的水汽,但是,如果目前大量使用的汽车改为以氢气为燃料的话,将造成对人类造成致命恶果的大气“氧气枯竭”问题.此后,国外少数科学家勇敢地站出来尖锐地揭示“氢能源”、“氢经济”一系列的致命问题∶
(1)生产氢的来源∶
氢目前主要的来源为水的电解制氢,或对天然气加工制氢.
电解制氢是电能à氢能的能源形式的转换,转换过程消耗大量的电能,使电能总的能源利用率大大降低.
目前大量制备氢最经济的方法是天然气加工制氢,是天然气能à氢能的能源形式的转换,也使天然气总的能源利用率大大降低.
(2)生产、储存、运输、分销氢过程中的氢的大量泄露∶
氢是穿透性最强的气体,特别容易泄露.部分科学家估计,在生产、储存、运输、分销氢全过程中的氢的泄露将达到所制备的氢总量的10～20%.
这对氢能源的利用率造成进一步降低.
(3)生产、储存、运输、分销氢过程中泄露的10～20%氢对臭氧层造成破坏作用.
美国“生命周期环境评估研究所”近期的这份题为《能源未来：有关氢能与电能储备和运输效率比较》报告指出∶
“作为一种能量载体,氢运送最终能源的效率只相当于电力的一半.报告的有关数据显示,利用氢传送能量,能源量损耗率达到54.55%,只有45.55%原始能量被保留下来；而利用电力运送能量,能量损耗率仅为8%,会保留92%的原始能量.”
“报告同时从能量储备的角度指出,氢储备能量后再释放能量的效率,即储能回报率也不及其他能源载体.氢储能回报率为47%,而先进的电池储能回报率为75-85%.”
“报告还认为,即使氢作为清洁的车辆燃料,与直接使用电力驱动的电动车辆相比,能源效率也并不高.充电的电动汽车要比氢燃料电池汽车多跑一倍的路程.此外,先进的电池技术将有效地提高未来电动汽车的性能.”
加州技术学院〔California Institute of Technology〕2003年12月6日发表的研究报告《氢经济可能对地球大气平流层造成冲击》指出∶
“如果以氢取代矿物燃料全部,在预计可能发生10%-20%比率泄漏条件下,研究者们估计每年将有60-120万亿克〔=6,000-12,000万吨〕氢泄漏排放到大气层中.这相当于人类活动目前释放到大气层中氢数量的4至8倍,将造成自然和人为所有原因排放到大气层中的氢数量增大为两倍以至三倍.”
〔新华社北京11月17日电〕报道最新一期德国《科学画报》说∶
德国科学家对八国集团和欧盟有关加快开发氢能源技术的策略提出了批评.德国化学家协会成员于尔根?梅茨格说,未来能源全面转向氢能源可能会带来负面效应.
美国加州理工学院的研究人员发现,如果氢燃料完全取代煤、石油、天然气等化石燃料,预计将有10%至20%的氢会渗漏进入大气平流层.它们随后被氧化成水,并导致平流层温度降低,扰乱形成臭氧的化学过程,进而在北极和南极地区造成更大的、持续时间更长的臭氧空洞.而地球臭氧层的损耗会直接影响它对太阳紫外线的阻挡作用.
梅茨格说,这一发现非常重要,我们应该投入最好的模型工具,以检测其效果.他说,每项新技术都可能包含危及环境的因素,因此引入这项技术前,必须进行全面试验.
氢能源被广泛认为是将要取代化石能源的一种清洁能源.但是今年8月发表在美国《科学》杂志上的一篇文章认为,广泛使用氢能源也会导致大气中的臭氧层遭到破坏,这种效应虽不应作为阻止开发氢能源的依据,但它要求人们应全面考虑转向氢能源经济对环境产生的负面效应.
(4)“氢能源”取代传统能源的大部分将严重加剧的大气“氧气枯竭”过程
众所周知,“氢能源”的应用过程∶2H2＋O2＝热量＋2H2O,也就是两个氢分子与一个氧分子化合成两个水分子,同时释放出热量的过程.
科学界未发现自然界存在有任何能使水大量分解释放大量氧气的自然过程.
美国物理学家R?M?桑蒂利教授一针见血地指出∶
我们切不能忘记人类需要呼吸氧气.下边审查的令人信服的技术证据证明,依据〔发展氢能源的〕目前政策,在地球上所有的车辆全部变换为使用氢能源的情况下,可以预测我们星球上的所有的生命将因氧气不足而在三十年内全部终止.
事实上,简单的化学计算〔请参看http://www.***.com/technology /part6.htm 〕证明∶在采用巨额氢能源取代地球上所有车辆每天消耗的4万亿加仑汽油的情况下〔依据美国能源部的估计〕,每天将把人类赖依呼吸的7000万吨氧气转化成水〔H2O〕,在此同时有关工厂和其它过程将水分解循环形成人类用来呼吸的氧气的百分比小的可以忽略不计.
这样巨额的氧消耗必将造成我们大气中氧含量从目前的百分比逐渐下降,首先下降到对人类造成严重心脏病的水平,而后在三十年内下降到任何人类生命在我们的星球无法再生存的水平.
结论∶
至今为止,科学界没有发现自然界中存在有任何水大量分解释放氧气的自然过程.因此,巨额“氢能源”应用时与大气中的巨额的氧化合时,大气中的氧将大量消耗,严重加剧“氧气枯竭”过程,对人类最基本的生存条件造成极大威胁.
使用汽油情况下,这种情况没有发生是因为汽油燃烧产生CO2〔二氧化碳〕,而植物叶绿素的光化合作用吸收CO2〔二氧化碳〕而产生O2〔氧气〕.氢气燃烧时不能产生这种反应,因为氢气燃烧产生水,水不能由植物循环生成氧气.
地球大气中的氧气属于我们星球的全人类,任何人都没有权利巨额消耗全人类赖依生存的大气中的氧气.科学家应当本着科学良心和社会责任感向政府、新闻界和老百姓告知真相.