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陈一文专栏 >> 中国必须走世界任何国家从未走过的新型能源环境发展道路!——我的能源环境发展观6

陈一文 (cheniwan@263.net) 2007.01

〔6〕同时必须认识“氢能源、氢经济”造成加剧大气“氧气枯竭”的恶果!

〔2006年2月19日〕

《中国科技信息网》“关于“氢能和氢经济” 指出∶

http://expert.chinainfo.gov.cn/zjxz/www/default.jsp

-- 氢经济(Hydrogen Economy)一词,为美国通用汽车公司(General Motors)于1970年发生第一次能源危机时所创,主要为描绘未来氢气取代石油成为支撑全球经济的主要能源后,整个氢能源生产、配送、贮存及使用的市场运作体系。但随后二十年间中东形势趋缓、原油价格下跌,石油依旧成为交通运输业的首要选择,因此对于氢经济发展的相关研究渐少。直到1990年代末期气候变化(全球变暖等)问题引起重视以后,氢能与氢经济又再度成为世界各国研究的热点。

在《桑蒂利教授在 “国际氢能论坛”会议首次揭露“氢能源、氢经济”严重加剧 “氧气枯竭》中,介绍了桑蒂利教授早在2000年9月11-15日在德国慕尼黑举行的“国际氢能论坛”会议上揭露∶

-- 我们回想氢气燃烧确实能够解决矿物燃料大量排放致癌物质与二氧化碳的环境问题。然而,氢气燃料意味着从大气中永远去除我们直接呼吸用的氧气,造成称之为“氧气枯竭”的严重环境问题。因为氢气的燃烧将氧气转化到水中去,而由于成本的问题从水中使这部分氧气再释放出来不可能。我们表明,如果用氢气代替全球目前消耗的矿物燃料的话,将造成从大气中去除的氧气总量每天将达到2.8875×107吨/天〔2,887.5万吨/天〕。……这将意味着地球上任何生命将在几个月内终止。

-- 可以预测的氢气燃烧的上述特点向环境保护组织、工会以及其它关心的人提出了警告。为了说明问题,计算表明,如果曼哈顿所有的燃料全部用氢气取代,当地将造成的“氧气枯竭”将造成许多心脏衰竭,使氢气供应商显然陷入巨额的财务责任与法律责任。

-- 对燃料电池进行的检查揭示了同样的状况。如果以氢气作为燃料,我们将面临前边显示的“氧气枯竭”。如果不同,我们在燃料电池中采用矿物燃料,我们就又回到了以前矿物燃料燃烧造成的同样问题。

-- 上边的情况造成的主要尚未解决的问题∶纯的氢气只要大规模使用,无论作为直接燃烧的燃料,还是用于燃料电池,都会造成灾难性的后果,如何将氢气提升到一种能够避免“氧气枯竭”的新的形式?很容易看到,通过使用传统的气体无法对这个问题提出对工业生产以及环境保护均能够接受的解决方案。

全世界的“氢能源、氢经济”研究专家不会不了解2000年9月11-15日在德国慕尼黑举行的“国际氢能论坛”会议以及桑蒂利教授向这次会议提交的上述论文,不会不了解桑蒂利教授对“氢能源、氢经济”对全球大气环境以及人类将造成的恶果提出的上述警告。

但在批驳其它学者对于“氢能源、氢经济”提出的各种问题、疑问时,“氢能源、氢经济”研究专家像相互商量好了一样,对什么“氢泄漏可能达到12%还是20%”、“氢泄漏是否破坏臭氧层”等问题批驳的非常起劲,唯独对于他们无法回答的“氢能源、氢经济”必将加剧已经非常严重的“氧气枯竭”这个简单清楚的要害问题,有意置之不理、不予理睬,好像这个问题根本不存在!

他们这样,除非出于天真的无知,否则由于固执的偏见,或者受到小集团的学术利益、相关产业的经济利益的驱使,昧着科学的良心有意这样做。如若不承认,请给全球人类一个清楚的解释与答复!

搞清这个问题为什么至关重要?

如果“全球温室效应”对人类基本生存条件造成最严重危害的恶果仅仅是“全球气候恶化”,“氧气枯竭”的问题是胡吹乱说根本不存在的话,那么解决“人类大规模经济活动、能源短缺、大气污染、全球温室效应、水污染与缺水问题交织在一起构成一个开放式复杂巨系统”的问题就相对简单∶

-- 只要大力发展减少“温室气体”〔CO2〕排放,或不排放“温室气体”〔CO2〕排放的任何能源方式燃料即可。

-- 在目前已知的各种能源方式中,“氢能”无疑是符合上述要求的最理想能源选择方式的新型燃料。因为,“氢能”燃烧时所排放的气体仅是水蒸气〔H2O〕,完全没有“温室气体”〔CO2〕,也没有任何氮氧化合物气体或碳氢化合物气体。

但是,如果“全球温室效应”对人类基本生存条件造成危害的恶果不仅仅是“全球气候恶化”,而且还有对人类持续健康发展产生更为严重危害的“氧气枯竭”问题,那么解决“人类大规模经济活动、能源短缺、大气污染、全球温室效应、水污染与缺水问题交织在一起构成一个开放式复杂巨系统”问题的复杂性与难度就大的多∶

-- 我们应当大力发展的能源方式就不仅要求减少“温室气体”〔CO2〕排放,或不排放“温室气体”〔CO2〕,而且必须要求该种能源燃烧时减少对大气中氧气的消耗,或不消耗大气中的氧气!

-- 但是,人们目前普遍了解的依据传统科学技术、物理学、化学、核物理学基本理论开发的所有作为能源的燃料,燃烧时都要大量消耗大气中的氧气,因而显然不符合于上述要求。

-- 尽管如此,“氢能”以外所有燃料燃烧时,虽然都要消耗大气中的氧气,但是燃烧时排气中的大量的二氧化碳〔“温室气体”〕,至少大约2/3能够被地球上的植物〔包括海洋绿色植物〕的光合作用所吸收,将相当于其中包含的氧〔O〕以氧气〔O2〕形式释放回到大气中。

-- 与此相反,“氢能”燃烧时生成水蒸气〔H2O〕,地球上却没有任何自然过程能够大量地将“氢能”燃烧时生成的水蒸气〔H2O〕中所包含的氧〔O〕以氧气〔O2〕形式再释放回到大气中。

-- 如果“全球温室效应”对人类基本生存条件造成危害的恶果不仅仅是“全球气候恶化”,而且还有对人类持续健康生存产生更为严重危害的“氧气枯竭”问题,那么大量燃烧“氢能”将严重加剧“人口密集、矿物燃料大量燃烧的经济发达地区”已经存在或正在逐年逼近的“氧气枯竭”状况,对这些地区的生活工作的人们的持续健康生存造成更为严重的危害。

必须强调指出,实施所谓“氢经济”的构想将造成的恶果将更为可怕。

向中国大力鼓吹“氢经济”构思的美国能源转化公司副总裁蒋庭仪解释∶

http://expert.chinainfo.gov.cn/zjxz/www/viewfile.jsp?fileid=867

-- "氢经济"这个概念最早由美国通用公司提出来。所谓的"氢经济"就是指淘汰目前以石油作为燃料的能源,而代之以零污染的氢能源作燃料。美国最早提出的"信息高速公路",已为它带来了一场经济革命。今天的美国,也和十年前一样,汽车制造业和石油工业又在普遍酝酿以氢燃料汽车为核心的"氢经济"革命。

请注意,“所谓的‘氢经济’就是指淘汰目前以石油作为燃料的能源,而代之以零污染的氢能源作燃料”。

如果实施“氢经济”的构想,不仅将严重加剧“人口密集、矿物燃料大量燃烧的经济发达地区”已经存在或正在逐年逼近的“氧气枯竭”状况,对这些地区的生活工作的人们的持续健康生存造成更为严重的危害,而且将由于每年将地球大气中巨额数量的氧气消耗掉,转化为地球上没有任何自然过程能够大量地将其中包含的氧〔O〕以氧气〔O2〕形式释放回到大气中的巨额数量的水蒸气〔H2O〕,必将造成“人口密集、矿物燃料大量燃烧的经济发达地区”生活工作的人类因严重缺氧而灭绝!

那些鼓吹“氢能源、氢经济”的科学家、企业家和政府官员如若对此不同意,请你们公开向中国公众指出地球上我们目前所不知道的能够如此大量地将你们鼓吹的“氢能”燃烧时生成的水蒸气〔H2O〕中所包含的氧〔O〕以氧气〔O2〕形式再释放回到大气中的自然过程!?

那些鼓吹“氢能源、氢经济”的科学家、企业家和政府官员根本就指不出来,因为地球上古今中外科学家已知的自然过程中根本就没有这样的过程!

因此,《 “氧气枯竭”是“全球温室效应”对人类基本生存条件造成最严重危害的恶果》的问题,以及《 “氧气枯竭”是对人类已经实际发生的现实危害,不是未来可能发生的风险》的问题,涉及到“人口密集、矿物燃料大量燃烧的经济发达地区”大城市中目前生活工作的所有人今后一生持续健康生存的大问题,不能不搞清楚!

美国物理学家R•M•桑蒂利教授一针见血地指出∶

-- 我们切不能忘记人类需要呼吸氧气。下边审查的令人信服的技术证据证明,依据〔发展氢能源的〕目前政策,在地球上所有的车辆全部变换为使用氢能源的情况下,可以预测我们星球上的所有的生命将因氧气不足而在三十年内全部终止。

-- 事实上,简单的化学计算证明∶在采用巨额氢能源取代地球上所有车辆每天消耗的4万亿加仑汽油的情况下〔依据美国能源部的估计〕,每天将把人类赖依呼吸的7000万吨氧气转化成水〔H2O〕,在此同时有关工厂和其它过程将水分解循环形成人类用来呼吸的氧气的百分比小的可以忽略不计。

-- 这样巨额的氧消耗必将造成我们大气中氧含量从目前的百分比逐渐下降,首先下降到对人类造成严重心脏病的水平,而后在三十年内下降到任何人类生命在我们的星球无法再生存的水平。

绿色植物光合作用释放的氧来自水而非来自二氧化碳不改变大气“氧气枯竭”后果

甘肃农业大学《极秀家园》《普通植物生理学--植物的光合作用》∶

http://gshow.gsau.edu.cn/test/zhwshlx/pages/duomeiti/cha3.files/frame.htm#slide0093.htm

地球绿色植物的光合作用对地球大气、生物圈以及人类发挥四项伟大的作用∶

1) 吸收太阳能吸收大气中的二氧化碳与土壤中的水,制造了有机物,源源不断地为包括人类的几乎所有生物提供物质来源;

2) 转化并储存太阳能。绿色植物的光合作用实现了进入生物界的能量转化。

3) 使地球大气中的氧气〔O2〕和二氧化碳〔CO2〕的含量相对稳定,不断吸收大气中的二氧化碳〔CO2〕释放氧气〔O2〕。

4) 对生物的进化发扬重要作用∶没有光合作用,地球上有氧呼吸的生物不可能发生和发展。地球产生的过程中,在原始大气中并没有单质的氧存在,直到距现在20-30亿年以前,绿色植物在地球出现以后,绿色植物的光合作用吸收大气中的二氧化碳释放中氧气,地球的大气中才逐渐含有了氧,使地球上进行有氧呼吸的生物得以发生和发展。同时,大气中一部分氧转化为臭氧〔O3〕,在地球大气上层形成臭氧层,有效滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线,对大部分生物提供有效的保护。

许多科学家逐步深入的研究表明,绿色植物光合作用基本的化学方程式为∶

CO2+2H2O*-->〔叶绿素+光〕-->(CH2)) + H20+ O2*

那么绿色植物光合作用中从大气中吸收二氧化碳〔CO2〕与土壤中的水释放出来的氧气,来自二氧化碳〔CO2〕,还是来自水〔H2O〕?

1940年美国科学家鲁宾〔S. Ruben〕和卡门〔M. D. Kamen〕等用氧的同位素18O分别标记H2O与标记CO2的光合作用实验,发现当水〔H2O〕的氧采用氧的同位素18O标记物时,释放的是同位素18O2标记物的氧;而当二氧化碳〔CO2〕的氧采用同位素18O标记物时的氧时,在短期内释放的则是O2。

这清楚地证明∶绿色植物光合作用中从大气中吸收二氧化碳〔CO2〕与土壤中的水释放出来的氧气来自水〔H2O〕,而不是来自二氧化碳〔CO2〕。

但是,从上述化学方程式来看,光合作用释放出来的氧气〔O2〕,尽管来自水〔H2O〕,而不是来自二氧化碳〔CO2〕,释放出来的氧气〔O2〕的量却恰巧与光合作用所吸收的二氧化碳〔CO2〕中所含有的氧〔O〕的量相同。

因而,目前所有燃料〔矿物燃烧或其它种类燃料〕过量燃烧所造成的全球绿色植物光合作用无法吸收的过量二氧化碳〔CO2〕中所含有的氧〔O〕的量,与所有燃料〔矿物燃烧或其它种类燃料〕过量燃烧造成的大气中氧气过量消耗不能再被全球绿色植物光合作用总量释放回大气中的氧气的量大致一致。

众所周知,“氢能源”的应用过程∶2H2+O2=热量+2H2O,也就是两个氢分子与一个氧分子化合成两个水分子,同时释放出热量的过程。

也就是说,“氢能源”燃烧时与目前所有燃料〔矿物燃烧或其它种类燃料〕燃烧时一样,其燃烧过程也消耗氧气。因此,采用“氢能源”取代传统能源的大部分依然将继续严重加剧大气“氧气枯竭”过程。

自然界绿色植物光合作用的总容量所释放的氧气总量越来越补偿不了人类经济活动过量燃烧各种燃料所消耗的越来越多的氧气是造成大气“氧气枯竭”作用的根本原因,否则全球大气不应当出大气中含氧量逐年下降的事实。

因此,解决大气“温室效应”的关键在于采用燃烧时不排放〔或者明显少排放〕二氧化碳〔CO2〕等“温室气体”的新型燃烧;

但是,解决大气“氧气枯竭”的关键在于采用燃烧时不消耗〔或者明显少消耗〕大气中氧气的新型燃料,燃烧时不排放〔或者明显少排放〕二氧化碳〔CO2〕等“温室气体”并不解决大气“氧气枯竭”问题。

结论

叶绿素、太阳光、二氧化碳与水是自然界绿色植物光合作用大量吸收二氧化碳〔CO2〕和相应比例的水〔H2O〕,产生有机物,同时释放出相当于所吸收的二氧化碳〔CO2〕中所含有的同样量氧气〔O2〕的缺一不可的四个要素。

汽车使用汽油、柴油、天然气情况下,这些燃料燃烧产生二氧化碳〔CO2〕,全球绿色植物光化合作用至少吸收二氧化碳〔CO2〕总量大约2/3,并将“相当于所吸收的二氧化碳〔CO2〕总量中所含的量”的氧气〔O2〕释放出来返回大气中。

氢气〔H2〕燃烧时尽管不排放二氧化碳〔CO2〕,但是依然消耗大气中的氧气,所消耗的氧气〔O2〕的量与氢气〔H2〕燃烧时所生成的水中含有的氧〔O〕量一致。

至今为止,除了吸收消耗二氧化碳〔CO2〕与水的自然界绿色植物光合作用能够大量释放出氧气〔O2〕的自然过程外,科学界没有发现自然界中存在有任何能够将水大量分解释放氧气的自然过程。

因此,巨额“氢能源”应用时与大气中的巨额的氧化合时,将继续大量消耗大气中的氧气,化合成自然界中永远无法再自然释放出氧气的水,加剧已经严重存在的“氧气枯竭”过程,对人类最基本的健康生存条件造成极大威胁。

还必需强调,作为认为局部小规模利用氢能源的许多应用是可行的,不会对人类生存的大气环境加剧已经严重存在的大气“氧气枯竭”过程。这与企图广泛大规模取代目前燃料,特别是全面取代汽车燃料的“氢能源、氢经济”的后果完全不一样。

在《中国科学技术信息网》的主页〔http://www.chinainfo.gov.cn/index.html〕上,有一个《热点关注∶氢能与氢经济》专栏∶

http://expert.chinainfo.gov.cn/zjxz/www/default.jsp

该专栏的下边有一个《网上调查》。2005年7月,我初次访问时,网友投票结果大致如下∶

氢能源的出现将有利于环境的保护:(78%)

氢能源的出现将恶化环境: (12%)

不好说: (10%)

《中国科学技术信息网》的《热点关注∶氢能与氢经济》专栏以及《陈一文先生就解决中国能源问题和环境问题与网友讨论》连续发表作者一系列文章与网友们开展讨论。经过摆事实讲道,特别在《 “氢能源”、“氢经济”将造成最为严重的大气“氧气枯竭”过程》发表后,到2005年10月25日造成上述《网上调查》形成如下结果∶

氢能源的出现将有利于环境的保护:(52%)

氢能源的出现将恶化环境: (31%)

不好说: (15%)

也就是说,仍有超过半数的网友〔52%〕认为“氢能源的出现将有利于环境的保护”,对《 “氢能源”、“氢经济”将造成最为严重的大气“氧气枯竭”过程》严重质疑。

但是,网友们向作者反映《网上调查》出现的一种非常有意思的情况∶没有人增加对“氢能源的出现将恶化环境”投票时,对于“氢能源的出现将有利于环境的保护”的投票数稳定不动不发生变化。但是,一旦有网友增加对于“氢能源的出现将恶化环境”的投票,引起百分比的变化,立即就有人增加对于“氢能源的出现将有利于环境的保护”的投票,避免“氢能源的出现将恶化环境”的投票百分比的上升。

这说明,上述投票中“氢能源的出现将恶化环境”的投票百分比的上升,对于在世界与中国推动“氢能源、氢经济”的势力已经形成了某种压力,他们无法忍受上述《网上调查》上“氢能源的出现将有利于环境的保护”的投票进一步下降到50%以下,但是他们又拿不出任何有科学信服力的理由为“氢能源、氢经济”进行辩护!

2004年10月29日《中国青年报》的文章《潘岳:环境不公正在加重社会不公》报道了国家环保总局副局长潘岳的一些看法与建议∶

http://news.gd.sina.com.cn/finance/2004-10-29/748081.html

-- “社会公平的民主机制必然包括公众参与。”潘岳认为,公众参与环境保护的基本要求就是要让老百姓知道自己呼吸的空气质量怎样,喝的水怎样。

-- 公众参与影响自己利益的环保决策是宪法赋予的权利。政府不仅要实行环境信息公开化,还要推行环境决策民主化,在影响公共利益的大型工程开工前举行听证会,让公众充分发表意见。

-- “环境方面的相关资料,公众向谁要?谁会给?谁应该给?我们缺少公众与政府部门间的信息互动。”潘岳说,公众的知情权关键在于要实行信息法治。

-- 潘岳说,更高层次的公众参与是在环境信息公开、环境听证的基础上,国家要推行环境公益诉讼。使任何公民、社会团体、国家机关为了公共利益,都可以向司法机关提起诉讼。

地球大气中的氧气属于我们星球全人类,任何人都没有权利以氧气无法再释放循环的方式巨额消耗全人类赖依生存的大气中的氧气!

科学家应当本着科学良心和社会责任感向政府、新闻界和老百姓告知“氢能源、氢经济”对大气环境含氧量造成的有害影响的全部真相!

接续后篇∶

〔7〕立法强制要求在所有城市内建筑的房地产项目,特别是居民住宅房地产项目,在销售时必须公示该房地产项目区域的空气含氧量的最低浓度,保证不低于20%!

                                                                                                                       

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