想(xiang)象一下(xia),你的汽车(che)不(bu)会(hui)排(pai)放二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)、一氧(yang)化(hua)碳(tan)、碳(tan)氢(qing)化(hua)合(he)物、苯和(he)微(wei)粒的有毒混合(he)物,而只排(pai)放水。这水非常纯净,甚(shen)至(zhi)可(ke)以饮用。听起(qi)来是一种科学幻想(xiang),实(shi)际上却真实(shi)存在。
丰田公司研制出一(yi)款(kuan)“烧”空(kong)气的(de)(de)(de)(de)汽(qi)车,名(ming)为(wei)“Mirai”(在日语中意(yi)为(wei)“未来”),发动机(ji)运转过(guo)(guo)程中只会向外排放水(shui)。丰田Mirai的(de)(de)(de)(de)动力之源并非柴油(you)或者汽(qi)油(you),而(er)是(shi)宇(yu)宙中最常见的(de)(de)(de)(de)元素——氢。氢可以借助加油(you)泵注(zhu)入汽(qi)车油(you)箱,作(zuo)为(wei)电池的(de)(de)(de)(de)燃料,随(sui)后(hou)与空(kong)气中的(de)(de)(de)(de)氧(yang)发生化学反(fan)应(ying),产(chan)生电,电随(sui)后(hou)驱(qu)动汽(qi)车前行。令人感到不可思议的(de)(de)(de)(de)是(shi),整个过(guo)(guo)程的(de)(de)(de)(de)副产(chan)品就只有(you)水(shui)。
Mirai不(bu)仅(jin)环保,同时(shi)(shi)(shi)也(ye)是(shi)一款性能卓(zhuo)越的(de)汽车。它的(de)速(su)度可(ke)达到每(mei)小时(shi)(shi)(shi)111英(ying)(ying)里(约(yue)合每(mei)小时(shi)(shi)(shi)178公里),时(shi)(shi)(shi)速(su)从0提升(sheng)到62英(ying)(ying)里只(zhi)需(xu)(xu)要(yao)9.6秒。最为重(zhong)要(yao)的(de)是(shi),消耗一箱氢的(de)行(xing)驶距(ju)离可(ke)达300英(ying)(ying)里。它的(de)油(you)箱采用(yong)超坚固(gu)的(de)碳纤维(wei)材料,加(jia)满氢需(xu)(xu)要(yao)大约(yue)10分(fen)钟(zhong)。
氢燃(ran)料汽(qi)车(che)发(fa)(fa)生事故的(de)可能性极(ji)低,因为燃(ran)料电池储存在防弹油箱中(zhong)。实(shi)际上(shang),在发(fa)(fa)生车(che)祸时,传统(tong)汽(qi)油油箱发(fa)(fa)生爆炸导致(zhi)的(de)死亡概率更高(gao)。
如果(guo)所有机动车(che)都采用氢材料,我们(men)便可(ke)消(xiao)除城市和(he)街道的交通污(wu)染,也可(ke)降低对中(zhong)东产(chan)油大国的依(yi)赖。Mirai型环(huan)保汽车(che)的普及将(jiang)潜在地改变全球(qiu)环(huan)境和(he)经济(ji)的面貌。
当然,氢(qing)燃料(liao)汽(qi)车的(de)(de)发展也(ye)面临一(yi)系列挑战。第一(yi)大挑战便(bian)是成本。当前的(de)(de)氢(qing)燃料(liao)汽(qi)车造价极高,以Mirai为例,这款4门(men)轿车的(de)(de)售价高达63104英(ying)(ying)镑(约合97331美元)。第二大挑战是“在哪里加(jia)气”。氢(qing)燃料(liao)汽(qi)车驾驶者需要找到最近的(de)(de)加(jia)氢(qing)站(zhan)。目前,英(ying)(ying)国的(de)(de)加(jia)氢(qing)站(zhan)只(zhi)有12座(zuo),雪菲尔德以北地区没有一(yi)座(zuo)加(jia)氢(qing)站(zhan)。
当然,成本(ben)(ben)和基础设施(shi)问题可以通(tong)过政府的相关政策(ce)加以解决(jue),例如给(ji)买车人补贴,甚(shen)至提供(gong)免费的加氢(qing)服务。目前,日本(ben)(ben)和美国在大(da)力(li)(li)发(fa)展(zhan)氢(qing)燃料汽车方面都给(ji)予(yu)力(li)(li)度(du)很大(da)的补贴。
发(fa)展氢燃(ran)料汽车的(de)另(ling)一个障碍在(zai)于将(jiang)(jiang)氢分(fen)离出(chu)来。最常见的(de)氢分(fen)离方法(fa)是“甲烷蒸(zheng)汽重整(zheng)制氢”,将(jiang)(jiang)甲烷蒸(zheng)汽与(yu)天然气混合在(zai)一起而后加(jia)热到1500华氏(shi)度,随后添加(jia)镍(nie)等催(cui)化(hua)(hua)剂,产生(sheng)氢和一氧化(hua)(hua)碳。全世界有大约(yue)95%的(de)氢通过这(zhei)种方式(shi)(shi)生(sheng)产。但这(zhei)种方式(shi)(shi),会产生(sheng)一系列污染环(huan)境(jing)的(de)副(fu)产品。目前,科学家(jia)正在(zai)研发(fa)更环(huan)保的(de)制氢方式(shi)(shi),例(li)如(ru)从玉(yu)米苞叶(ye)中提(ti)取氢或者利用风力(li)涡(wo)轮(lun)机(ji)对水(shui)进行电解,将(jiang)(jiang)氢与(yu)氧分(fen)离。
氢燃料(liao)汽(qi)车的(de)(de)支(zhi)持者(zhe)(zhe)必须要做(zuo)的(de)(de)是(shi)妥善管理这(zhei)种汽(qi)车的(de)(de)副产(chan)(chan)品水(shui)。丰(feng)田表示 Mirai每英里(li)(约合1.6公(gong)里(li))只(zhi)产(chan)(chan)生100毫(hao)升(sheng)水(shui)。虽然听起来不(bu)是(shi)很多,但(dan)你要知道(dao)英国机动车每年(nian)的(de)(de)行驶距离达到303万(wan)亿英里(li)。如果每辆(liang)车都是(shi)Mirai,每年(nian)将产(chan)(chan)生30亿升(sheng)水(shui),让汽(qi)车变成一(yi)个大功(gong)率的(de)(de)水(shui)蒸气制造者(zhe)(zhe)。
虽然从理论上说发展氢燃(ran)料(liao)汽(qi)车是一个迷(mi)人的想(xiang)法,但在走向商业化之前必(bi)须克服一系列障碍(ai)。10年(nian)内我们(men)是否会驾驶氢燃(ran)料(liao)家用汽(qi)车出游?让我们(men)拭(shi)目以待(dai)。
15.正在(zai)研发的Mirai汽(qi)车具有哪些优势?(3分)
答:_____
16.概括“甲烷蒸汽(qi)重整(zheng)制氢”的步骤:首先(xian),______ ,其次,______ ,第三,______ ,最(zui)后产生氢和一氧化碳(tan)。(3分(fen))
17.Mirai汽(qi)车的(de)发展还面临哪些问题?(3分(fen))
答:____
参考答案:
15、(3分)副产品只(zhi)有水,很环(huan)保;性(xing)能(neng)卓(zhuo)越(yue);发生事(shi)故的可能(neng)性(xing)极低。(每点1分,共3分)
16、(3分)混(hun)合甲烷蒸(zheng)汽与天然(ran)气(qi);加(jia)(jia)热;添加(jia)(jia)镍等催化剂。(每点1分,共3分)
17、(3分)成(cheng)本昂(ang)贵;加氢(qing)地方(fang)少(shao);制氢(qing)产生一(yi)系列污染;产生大量(liang)水蒸气。(每点1分,共3分,答到任(ren)意(yi)三点即可得(de)满分)