广开思路,多头并进开发新能源--硅

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硅作为产生能量的物质，甚至可能比石油和煤还多。与碳不同，硅也可以同氮一起燃烧。在大自然里没有纯硅，它都是以化学方式结合的，大多与氧化合。二氧化硅与通常的石英砂和石英岩没有什么不同，地壳的3/4是由这种物质组成的。地球表层二氧化硅多的原因很简单：几乎没有其他化学化合物像硅和氧的化合那么坚固。因此，要把这两种元素分开需要很多能量。但是，为把这两种元素分开所需的能量不会丢失。硅里蕴藏着能量。纯硅将成为一种带有与碳相同的能源密度的电池：一磅硅产生的能量与一磅碳产生的能量大致相当。随时都可以通过使硅与氧或者氮一起"燃烧"的方式，使硅中所含有的化学能量重新释放出来。硅在开辟一种不受时间限制地储存能源和安全地运送能源的新方法。
7 ]2 E3 q$ M: K1 T8 n5 l' s- M: w烧时不产生废气。如果硅与氧结合，硅会还原，变成无害的沙子。但如今在获取这种金属时，还需要煤作为反应伙伴。因此，在获取硅时也会产生二氧化碳。法兰克福大学的无机化学教授奥纳寄希望于开发把污染环境的气体从废气中过滤出来的技术。根据最新的看法，可以使固体二氧化碳转变为甲醇，甲醇是可能的汽油替代物。从中期来看，找到不排放二氧化碳的解决办法是可以想象的：通过生物技术方式或者借助电解，卡尔斯鲁厄大学汽车制造研究所的赫布斯特就寄希望于借助电解。 安全的最佳燃料 从安全的角度来说，硅是最佳的燃料。例如，与铀燃料棒不同，硅在运输时不需要安全容器；也不像氢那样需要高压油箱。这种能源物质可以简单地用卡车装运。在运送硅时，驾驶员甚至可以吸烟。用燃烧着的烟不能点燃碎硅片，甚至用切割烧嘴也不能点燃碎硅片。 运输硅的船只沉没后，不会像油船那样发生环境灾难。在船只破损时，运载的硅会简单地下沉，然后随着时间的推移在海底重新转变成沙子。 但是，应该先发展燃烧硅的发电厂。硅的大多数能量将在与纯氧一起燃烧时释放出来。尽管如此，奥纳教授仍更多地寄希望于硅与氮的反应。因为在与氮反应时，除了热量之外还会产生一系列很有经济价值的产品。这位化学家说：“从经济角度来看，我们可以借助氮使沙子变成金子。” 反应堆的“灰烬”成分除了沙子之外主要是硅氮化物。硅氮化物无毒，可用于制造非常坚硬和如今非常昂贵的瓷器。工业上需要这种物质作为其他材料的涂层，使它们不怕刮、不怕潮湿、不怕火或酸。 此外，可以毫无问题地使硅氮化物变成生产氮化肥的基本原料氨。这将为生产这种植物养料开辟一条全新的道路。 但如果用硅大量取代石油或天然气，那么产生的氨会大大超过生产化肥所需的数量。但这种刺鼻的气体还含有一部分能量，它会燃烧。奥纳教授还看到一种更令人惊异的用途：氨也可以充当汽车燃料电池的氢供应者。
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目前汽油价格不断上涨，是所有的碳化合物（石油、煤和天然气）开始耗尽的首批迹象。不管石油藏量还够人类使用40年还是100多年，碳作为能源供应者的时代在人类历史中将只是一个短短的篇章。
3 ^/ N% j% X) d' r# n* p. W0 T! c. t4 C硅的数量无限
同碳一样，硅也与氧气一起"燃烧"。但是，地球上实际存在的硅（化学结合）数量无限。除了氧气之外，硅是地球表层最常见的元素，因为普通沙粒里都有硅。如果能够成功地以合适的成本把银光闪闪的硅用做产生能量的物质，那么人类将摆脱对资源用尽的一切忧虑。
硅作为产生能量的物质，甚至可能比石油和煤还多。与碳不同，硅也可以同氮一起燃烧。在大自然里没有纯硅，它都是以化学方式结合的，大多与氧化合。二氧化硅与通常的石英砂和石英岩没有什么不同，地壳的3/4是由这种物质组成的。地球表层二氧化硅多的原因很简单：几乎没有其他化学化合物像硅和氧的化合那么坚固。因此，要把这两种元素分开需要很多能量。但是，为把这两种元素分开所需的能量不会丢失。硅里蕴藏着能量。纯硅将成为一种带有与碳相同的能源密度的电池：一磅硅产生的能量与一磅碳产生的能量大致相当。随时都可以通过使硅与氧或者氮一起"燃烧"的方式，使硅中所含有的化学能量重新释放出来。硅在开辟一种不受时间限制地储存能源和安全地运送能源的新方法。
2 c) j7 N' \  h6 m7 G燃烧时不产废气
. w# h7 K" A+ n$ v) g1 x  u9 t硅燃烧时不产生废气。如果硅与氧结合，硅会还原，变成无害的沙子。但如今在获取这种金属时，还需要煤作为反应伙伴。因此，在获取硅时也会产生二氧化碳。法兰克福大学的无机化学教授奥纳寄希望于开发把污染环境的气体从废气中过滤出来的技术。根据最新的看法，可以使固体二氧化碳转变为甲醇，甲醇是可能的汽油替代物。从中期来看，找到不排放二氧化碳的解决办法是可以想象的：通过生物技术方式或者借助电解，卡尔斯鲁厄大学汽车制造研究所的赫布斯特就寄希望于借助电解。
6 F  u1 D! C, D% ?% h安全的最佳燃料
从安全的角度来说，硅是最佳的燃料。例如，与铀燃料棒不同，硅在运输时不需要安全容器；也不像氢那样需要高压油箱。这种能源物质可以简单地用卡车装运。在运送硅时，驾驶员甚至可以吸烟。用燃烧着的烟不能点燃碎硅片，甚至用切割烧嘴也不能点燃碎硅片。
运输硅的船只沉没后，不会像油船那样发生环境灾难。在船只破损时，运载的硅会简单地下沉，然后随着时间的推移在海底重新转变成沙子。
' @9 V/ g9 f3 R0 D  x- \但是，应该先发展燃烧硅的发电厂。硅的大多数能量将在与纯氧一起燃烧时释放出来。尽管如此，奥纳教授仍更多地寄希望于硅与氮的反应。因为在与氮反应时，除了热量之外还会产生一系列很有经济价值的产品。这位化学家说："从经济角度来看，我们可以借助氮使沙子变成金子。"
反应堆的"灰烬"成分除了沙子之外主要是硅氮化物。硅氮化物无毒，可用于制造非常坚硬和如今非常昂贵的瓷器。工业上需要这种物质作为其他材料的涂层，使它们不怕刮、不怕潮湿、不怕火或酸。
' m3 ^8 i, C, Z+ p& k此外，可以毫无问题地使硅氮化物变成生产氮化肥的基本原料氨。这将为生产这种植物养料开辟一条全新的道路。
但如果用硅大量取代石油或天然气，那么产生的氨会大大超过生产化肥所需的数量。但这种刺鼻的气体还含有一部分能量，它会燃烧。奥纳教授还看到一种更令人惊异的用途：氨也可以充当汽车燃料电池的氢供应者。