燕未
給燃油汽車加水?這是在說笑話吧?除了電動(dòng)汽車,其他汽車平時(shí)用的可是燃料,沒油了必須進(jìn)加油站加油,哪有加水來替代燃油的?話說得沒錯(cuò),可是聰明的你一定猜到了,確實(shí)有汽車能“喝水”。
啟發(fā)從生活中來
水能滅火,這是眾所周知的事實(shí)。然而,日常生活中大家一定被父母提醒過:油鍋著了火,千萬不能用水澆;一旦水澆下去,就會(huì)使火苗躥得更高。這個(gè)例子告訴我們,在一定條件下,水非但不能滅火,反倒會(huì)幫助燃燒。
生活中的許多現(xiàn)象往往會(huì)給科技進(jìn)步帶來有益的啟迪:既然水能幫助油燃燒,那么干脆在燃油中預(yù)先摻進(jìn)一部分水,豈不能使油燒得更充分,從而節(jié)省一部分燃油嗎?
這個(gè)問題的答案是肯定的,幾十年前就有科研人員提出這種設(shè)想。只是,當(dāng)時(shí)的石油供應(yīng)還不算太緊張,這個(gè)設(shè)想沒有引起足夠重視。今天,石油不僅是重要的能源,而且已成為石化工業(yè)的重要原料,世界各國對(duì)它的需求量愈來愈大,而地球上石油的儲(chǔ)量是有限的,石油供應(yīng)日趨匱乏,危機(jī)四伏。因而,水和油混在一起燃燒的設(shè)想,自然而然地引起了正在為節(jié)油煞費(fèi)苦心的科學(xué)家們的濃厚興趣。
水“油”交融
設(shè)想是好的,可怎么實(shí)現(xiàn)呢?讓水跟油均勻混合并不是件輕而易舉的事。油比水輕,油的表面張力又比水小,所以,油和水如果倒進(jìn)一個(gè)容器里,油總是浮在水的上面,分得一清二楚。即使你拼命攪拌,不消片刻,它們又分道揚(yáng)鑣、各就各位了。
為此,人們動(dòng)了不少腦筋,終于能讓油、水兩家和睦相處、親如一家了??茖W(xué)家先將超聲波通進(jìn)油水混合腔內(nèi),超聲波的急速振動(dòng)能把油和水搗碎成直徑僅一二微米的細(xì)小液珠,因而能使油水混合得很均勻。同時(shí),他們還在混合腔內(nèi)添加一些既親油又親水的化學(xué)試劑——油水活性劑。這種活性劑很好地扮演了水和油之間“紅娘”的角色,在水和油的界面上產(chǎn)生一種黏力,使水珠能被油緊緊“抱住”,不會(huì)因自身重力而下沉。經(jīng)過這些處理,水和油就能混合得水乳交融,即使存放好幾天也不會(huì)分層,這種摻水燃油就叫“乳化油”。
奇跡出現(xiàn)了
如果把這種貌似牛奶的乳化油“咕咚咕咚”地灌進(jìn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的油箱里,會(huì)發(fā)生什么呢?事實(shí)是,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)完全正常,功率不減,而且節(jié)油效果很明顯。試驗(yàn)表明,倘若在9升柴油中摻進(jìn)2升清水,就可以取代10升純油。換句話說,可以節(jié)油10%。
這個(gè)數(shù)據(jù)還算符合水能助燃的常識(shí),另一個(gè)發(fā)現(xiàn)似乎更加神奇:燃燒乳化油后,發(fā)動(dòng)機(jī)排放的廢氣似乎比燒純油時(shí)干凈得多。經(jīng)測(cè)定,在這一方法下,由于燃燒不充分而產(chǎn)生的炭黑濃煙以及一氧化碳等有害氣體的濃度大大降低,減輕了對(duì)大氣的污染。這都是怎么做到的呢?
原來,當(dāng)乳化油被噴入高溫燃燒室后,油珠及包在其內(nèi)的水珠溫度均迅速升高,由于水的沸點(diǎn)比油低,水珠先沸騰變成蒸汽,體積突然膨脹,將包在其外的油珠“炸”碎成極細(xì)小的霧珠,從而增加了油跟空氣中氧的接觸面積,使油燃燒得更迅速、更充分,其中蘊(yùn)藏的能量也就能得到更充分的利用了。此外,油中所含的碳元素在高溫下會(huì)與水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成氫氣,而氫氣具有可燃性?;叵胍幌?,商場(chǎng)慶典時(shí)懸掛的氫氣球,是不是要小心別碰到點(diǎn)燃的香煙,否則就可能引發(fā)爆炸?既然油和水生成的氣體能“引火燒身”,使火勢(shì)更加猛烈,自然能讓燃燒更徹底了。
實(shí)驗(yàn)照進(jìn)現(xiàn)實(shí)
“給汽車喝點(diǎn)水”的設(shè)想在實(shí)驗(yàn)室中的數(shù)據(jù)非常好,可是要想真正為全球的節(jié)能及環(huán)保做出貢獻(xiàn),可能還要再等等。一個(gè)很大的問題就是,水油混合的成本很高,而不混合又完全無法達(dá)到效果,甚至還會(huì)起反效果。
了解了這點(diǎn),也許我們?cè)谏钪心軌驇桶职謰寢屢粋€(gè)忙呢!不知道從什么時(shí)候開始,網(wǎng)上出現(xiàn)了這么一個(gè)“冷知識(shí)”:汽車沒有油了,可以加點(diǎn)水當(dāng)油。真有一些新手司機(jī)信以為真,不僅沒用,還把汽車弄壞了。其實(shí),我們都知道了水油交融有多難,當(dāng)然不會(huì)相信這樣的偽科學(xué)了。