水为什么能变成燃料

人们常说:“水火不相容。”水是最常用的灭火剂，怎么能变成燃料呢？

要回答这个问题，先得从水的“身世”说起。

水是由氢气燃烧而成的。在燃烧过程中，每两个氢原子和一个氧原化合，生成一个水分子，同时放出大量热能。虽然水的性格十分稳定，但如果我们想方设法给水以能量，在一定的条件下，也可迫使水重新分解成氢气和氧气。

将氢气冷却至-240℃以下，再加以压力，氢就会变成一种无色的液体，这就是液态氢。液态氢的热值几乎是汽油的三倍，燃烧时又十分干净——不会产生有害气体，因而被人们誉为理想燃料。它是火箭、飞机、轮船、汽车、发电厂的极佳燃料。目前正在研制中的以液态氢为燃料的飞机，最高时速可达到6400公里，这比著名的超音速协和式飞机还要快两倍！因此，以水制氢已成为许多国家都十分重视的一个新课题。

在水中通上直流电，可以轻易地将水分解为氢气和氧气。不过，用电解法制得的氢气用于工业用途，用作燃料，是得不偿失的，因为今天的电力成本还较贵。一旦可控热核反应研制成功，电力就会变得十分低廉。到那时，电解法制氢将是一个将低廉电力转变成廉价燃料的简便方法。

太阳每秒钟射到地面上的总能量高达80万亿千瓦，这要比现在全世界的发电总量还要大几万倍，因此人们在以水制氢这个课题上，自然会想到利用天然免费的太阳能。

利用阳光电池将水电解为氢气和氧气，早已成功了，不过由于目前阳光电池的造价还较贵，效率也不高，一般仅有15%左右，因此用阳光电池电解水制氢，成本还是太高。

那么，是不是可以利用阳光的热量，将水直接分解成氢气和氧气呢？这是可以的。水在1000℃以上时，会有小部分分解成氢和氧，随着温度的上升，分解的比例也逐渐提高，而今天的太阳灶，在焦点处已可获得3000〜3500℃的髙温。

现在，化学家找到了一种能在阳光下帮助水分解的催化剂。他们发现：在水中加入一些二氧化钛（里面充满了氧化铁），或者在水中放入一些钌化合物，再用阳光或用汞灯照射，水就会在这种催化剂的催化下，不断分解成氢气和氧气，目前利用太阳能的效率已达10%左右。这种方法简便经济，看来很有发展前途。

生物学家也在进行以水制氢的工作，并传来了捷报。他们发现:有不少藻类，如小球藻、固氮蓝藻、柱袍鱼腥藻和它们的共生植物红萍等，在一定的条件下，都具有光合制氢的本领，其中有些被认为是很有希望用作以水制氢的。另外，生物学家还找到一种微生物，在阳光照射下，这些微生物在水中会不断的将水分解，放出氢气，然后用容器将氢气收集起来，就能用作燃料。这种微生物对人类是无害的，也不会污染环境，培养的费用也很低，甚至在目前已可采用这种方法达到工业生产的规模。

看来，人类使用由水变成的燃料——氢气的时代，已经不远了。