西安交大教授演示鋁合金粉加水制氫，稱用于汽車或存兩大難題
時(shí)間:2019-06-06 09:11來源:澎湃新聞 作者:綜合報(bào)道
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河南南陽媒體報(bào)道“車輛加水即可行駛”后，引發(fā)一片嘩然，“南陽神車”加水制氫的原理或逐漸浮出水面。
5月25日中午，該項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)的技術(shù)服務(wù)合作者——西安交通大學(xué)金屬材料強(qiáng)度國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授江峰在個(gè)人微博上公開發(fā)布視頻，還原“水解制氫”技術(shù)的試驗(yàn)，試圖解釋“鋁合金粉末+水”制取氫 氣的技術(shù)可行性。
對于目前關(guān)于制氫技術(shù)的質(zhì)疑聲，江峰稱：“如果不夠了解，至少應(yīng)該抱有謹(jǐn)慎或者寬容的態(tài)度，帶有個(gè)人情緒色彩的評論，我覺得是不合適的。”
據(jù)此前報(bào)道，這個(gè)飽受爭議的“南陽神車”關(guān)鍵制氫技術(shù)來自湖北工業(yè)大學(xué)董仕節(jié)研究團(tuán)隊(duì)。
5月24日晚，江峰發(fā)微博解釋該團(tuán)隊(duì)曾參與的技術(shù)合作實(shí)驗(yàn)，解釋鋁合金粉末加水制氫的技術(shù)可行，并呼吁公眾對新生事物報(bào)以審慎并寬容的態(tài)度，而非一概否定。
25日上午，董仕節(jié)告訴記者：“江峰老師的試驗(yàn)跟我的技術(shù)是一樣的，是我讓他幫我在西安交大做的試驗(yàn)和檢測。”
在江峰發(fā)布的視頻中，他本人擔(dān)任旁白，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行“鋁合金粉末+水置換氫 氣并點(diǎn)燃”的試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)間為25日中午12時(shí)21分。研究人員先稱10.21g鋁合金粉末放入罐中，隨后展示了一瓶未開封的礦泉水，喝了一大口后并用PH試紙測試顯示中性。然后，研究人員將少量的水倒入鋁粉罐中，短短幾秒，鋁粉罐中便迅速發(fā)生明顯的化學(xué)反應(yīng)，冒出大量氣體，沖出灰色的粉末物質(zhì)。繼續(xù)加入水后，反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，氣體不斷涌出。此時(shí)，研究人員用明火點(diǎn)燃罐上方的氣體，氣體迅速燃燒，產(chǎn)生橘黃色的火焰，并有爆燃聲。
“常溫常壓下，1g鋁合金粉末可制得1.30L氫 氣，占到理論產(chǎn)氫量的95%；反應(yīng)產(chǎn)物是帶有金屬催化劑的含水氧化鋁。”江峰說。
據(jù)江峰介紹，2018年初，他曾與擁有該技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)的湖北工業(yè)大學(xué)董仕節(jié)團(tuán)隊(duì)簽訂技術(shù)服務(wù)合同，為其制備鋁合金粉末，加水置換氫 氣，并進(jìn)行產(chǎn)物回收測試與分析。
【對話江峰】
澎湃新聞：您的研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)具體哪些工作？
江峰：我們和董老師的團(tuán)隊(duì)在2018年初簽了一個(gè)技術(shù)服務(wù)合同，具體負(fù)責(zé)制備鋁合金粉末，然后加水，產(chǎn)氫，再把產(chǎn)物里的貴金屬（起催化劑作用）分離出來。鋁粉末里添加的貴金屬（所謂催化劑）能幫助破壞鋁粉末表面致密的氧化膜（氧化鋁），從而使水與鋁接觸反應(yīng)產(chǎn)生氫 氣。
鋁合金粉末是董老師團(tuán)隊(duì)提供原料和配比，由我們實(shí)驗(yàn)室采用霧化制粉技術(shù)制備而成的。鋁合金粉末的配比以及想法等知識產(chǎn)權(quán)屬于他們，我們國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制備設(shè)備、分析測試手段比較全，并且有高素質(zhì)的研究生可以幫忙。
澎湃新聞：為什么要發(fā)布這個(gè)試驗(yàn)視頻？
江峰：其實(shí)合同結(jié)束后，我們就停止了研究，也是因?yàn)橹R產(chǎn)權(quán)歸他們，也不清楚后續(xù)進(jìn)展。只是這兩天看到南陽“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”的新聞，我想起我們做過類似的研究。我在微信上向董老師團(tuán)隊(duì)的一個(gè)老師詢問，是不是他們的技術(shù)，得到的答復(fù)是肯定的，不過還有一些問題需要解決。
隨后我在自己微博上傳了之前研究鋁合金粉末制氫時(shí)拍攝的視頻。5月24日上午，有人質(zhì)疑我微博發(fā)的視頻，網(wǎng)上很多人說我們是騙子，說不可能，懷疑鋁合金粉是電 石乙 炔遇水產(chǎn)生氣體，或者水不是水。
于是我找了幾個(gè)學(xué)生重復(fù)了鋁合金粉加水制氫試驗(yàn)，發(fā)到了微博上，和之前的試驗(yàn)結(jié)果一致。希望能讓大家明白，對于不懂的事情要多審慎并寬容，而不是一概否定。
當(dāng)時(shí)我們拿pH試紙測了一下，確實(shí)是水。我們加了水，確實(shí)有大量的氫氣出來，并且你看到我們點(diǎn)了火。我們還可以通過控制加水量，調(diào)節(jié)氫 氣的產(chǎn)出量。
澎湃新聞：試驗(yàn)的目標(biāo)和結(jié)論是什么？
江峰：對方提供原材料和方案，我們幫助霧化制備鋁合金粉末、加水產(chǎn)氫試驗(yàn)、生成產(chǎn)物的回收測試與分析。
試驗(yàn)證明按照對方配方制備的鋁合金粉末加水產(chǎn)氫效果良好，常溫常壓下1g鋁合金粉末可制得1.30L氫 氣，占到理論產(chǎn)氫量的95%；反應(yīng)產(chǎn)物是帶有金屬催化劑的含水氧化鋁，采用簡單方法可以從中回收金屬催化劑50-60%。
也就是說，制氫，用鋁合金粉末加水做，沒有任何問題，效率還挺高的。
澎湃新聞：鋁合金粉末的成分是什么？有什么特別之處？
江峰：其實(shí)就是純鋁和貴金屬，通過霧化制粉技術(shù)再形成的合金粉末。這里面涉及到合金的種類和含量，由于涉及到技術(shù)秘密，合同規(guī)定不能透露。在他們來找我們前，他們應(yīng)該已經(jīng)進(jìn)行了大量長期的工作，這些需要不斷試驗(yàn)嘗試，這是一個(gè)很漫長的過程。
那你問，鋁合金的窗戶接觸水為什么不會(huì)有氫 氣出來？但問題在于，鋁合金表面通常有一層氧化膜，這層膜就把單質(zhì)鋁和水隔開了，所以日常生活中你看到的鋁就很難生銹，而我們加入的催化劑就是要把這層氧化膜破解掉，使水和鋁可以反應(yīng)。
澎湃新聞：很多質(zhì)疑聲音稱這項(xiàng)技術(shù)成本很高，您怎么看？
江峰：現(xiàn)在的成本就是原料以及制粉的工藝成本，制得的鋁合金粉（鋁和貴金屬催化劑）確實(shí)比較貴，不過等加水反應(yīng)后，其中的貴金屬會(huì)留在化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物中，通過簡單的分離技術(shù)可以把其中的貴金屬回收（我們當(dāng)時(shí)做到比例是50-60%，不清楚后面他們是否提高）；此外，加水反應(yīng)的產(chǎn)物還可以用于鋰電池隔膜（陶瓷涂布），這樣下來可以大大降低成本，并且構(gòu)成完整的鏈條，是一個(gè)可持續(xù)的方案。
澎湃新聞：怎么看待車載水解制氫這個(gè)項(xiàng)目？
江峰：這種即時(shí)制氫的裝置其實(shí)就是一個(gè)“充氫寶”， 目前氫能源車用氫需要充氫站，但是建設(shè)耗資巨大，而且固定，需求不足時(shí)更不合適。
現(xiàn)在利用鋁合金粉加水制氫，解決了少量需求時(shí)的氫來源，并且比氫氣瓶安全。通過鋁粉加水可控制氫，燃燒氫(和燒天然氣一樣)來推動(dòng)汽車運(yùn)行。類似于一個(gè)充電寶，可移動(dòng)，原料也可以更新。另外，在沒電和能源的地方也可以作為能源儲備，比如邊防哨所、海島、高山地區(qū)等，需要時(shí)加水產(chǎn)生氫 氣即可使用。
這個(gè)技術(shù)可能不是新的，國外應(yīng)該也有，我沒做這方面研究，因此不怎么了解情況，但是從上面兩點(diǎn)來講，這個(gè)技術(shù)也是有實(shí)際價(jià)值的，可以作為大規(guī)模發(fā)展氫能源汽車的過渡，以及在野外提供能源儲備。
澎湃新聞：有句話說“理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)卻很骨感”，這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于汽車，目前還存在什么難點(diǎn)嗎？
江峰：我其實(shí)直到這兩天才知道他們用在汽車上了，我不是汽車和氫能源方面的專家，因此我的看法不一定準(zhǔn)確，不過我判斷這里面有可能存在2個(gè)技術(shù)問題。
第一，如果車子需要的功率大，水量就要大，反應(yīng)會(huì)比較劇烈，這樣就比較難控制；第二個(gè)，反應(yīng)到時(shí)候肯定是在密閉的反應(yīng)罐里，那么反應(yīng)產(chǎn)生的局部熱量如何散掉，可能要在裝置上再想辦法。
當(dāng)然，我只是說明通過鋁合金粉末加水是可以產(chǎn)生氫 氣的，至于如何具體應(yīng)用到汽車上，我只是一個(gè)判斷，因?yàn)槲乙膊皇沁@方面的專家。
澎湃新聞：即便是制氫技術(shù)，目前我們也聽到質(zhì)疑的聲音，您怎么想？
江峰：我覺得有時(shí)很搞笑，老說我們自己沒有創(chuàng)新，可是當(dāng)我們創(chuàng)新了，又出現(xiàn)一片質(zhì)疑聲。很多人不了解或者一知半解的時(shí)候，就開始下結(jié)論，說這個(gè)是騙子那個(gè)是騙子，這樣太過分。我覺得，如果不夠了解，至少應(yīng)該抱有謹(jǐn)慎或者寬容的態(tài)度，帶有個(gè)人情緒色彩的評論，我覺得是不合適的。
其實(shí)鋁置換氫氣是個(gè)中學(xué)的化學(xué)知識。不明白時(shí)可以咨詢相關(guān)專家，這次南陽汽車“水產(chǎn)氫永動(dòng)機(jī)”的報(bào)道，當(dāng)?shù)貙憟?bào)道的和內(nèi)容把關(guān)的人員對于內(nèi)容認(rèn)真些是可以避免誤解的。
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