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汽车动力转型,新能源悄然兴起

时间:2023-10-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:汽车排放的污染物因其所使用的燃料不同而有差异。柴油车颗粒物排放量是汽油车的50倍,但其二氧化碳、碳氢化合物的排放量却大大低于汽油车。世界上针对汽车排放污染物的严重局面,采取了一些综合性控制措施。这表明,燃料汽车面对追求洁净、舒适、安全,将是一种危机,寻找一种安全、无污染的能源代替柴油、汽油作为汽车的动力,是今后研究的基本方向。

汽车动力转型,新能源悄然兴起

安全、舒适的生活始终是人类追求的目标;洁净、优美的环境,则是生活舒适与安全所不可缺少的条件之一。

然而,众所周知,汽车是依靠燃烧汽油柴油来产生行进动力的。汽车在燃烧燃料时又产生了大量的废气排入大气环境中,这使得它在造福人类的同时,又成为一种大气环境的污染源。长期以来,人们却对于汽车尾气是否对大气环境造成危害不曾介意。直到1943年,美国洛杉矶地区突然出现一种严重危害植物、使人眼和咽喉刺疼、使受力橡胶件产生断裂的奇怪烟雾,而日逐年加重,这才引起美国社会舆论及政府的重视。经过15年的研究,才发现这种含有大量臭氧(O3)的光化学烟雾,正是由于当地250万辆汽车所排放的1000吨碳氢化合物、400吨氮氧化合物汇集于洛杉矶这样一个经常呈现静风、逆温的狭谷地带上空,经强烈阳光照射而形成的二次污染物。这一结论的证实,首次向世人揭示了汽车排气对大气污染危害的严重性。

汽车排放的污染物因其所使用的燃料不同而有差异。汽油车排放的主要有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、二氧化碳和颗粒微尘。此外,还有少量的二氧化硫、醛类、三四苯芊芘等。柴油车排放的污染物与汽油车类似,但由于柴油车的燃烧过程与汽油车截然不同,其排放污染物的情况也有所不同。柴油车颗粒物排放量是汽油车的50倍,但其二氧化碳、碳氢化合物的排放量却大大低于汽油车。

由于汽车越来越多,汽车污染也呈现越来越严重的趋势。根据对全球汽车保有量、排放量的统计:1990年全球汽车保有量为六亿多辆,到2000年将达到8亿多辆;全球汽车的大气污染物排放量,也将由1990年的四十多亿吨增加到2000年的五十多亿吨。我国汽车保有量与发达国家相比尽管显得非常小,但到2000年达到1500万辆。我国的汽车主要集中在城市,而且汽车的单车排放量大,加上一些大城市道路建设缓慢,汽车运行速度低,堵车现象严重,使交通干线上汽车排放的污染物浓度常年都很高,污染严重。世界上针对汽车排放污染物的严重局面,采取了一些综合性控制措施。

如改进装置,控制污染物排放;采取废气净化技术等。然而,这些措施仍不可能根本杜绝汽车废气的污染,而发展中国家由于经济实力所限,还没有能力和余力致力于排污控制与净化问题的研究。这表明,燃料汽车面对追求洁净、舒适、安全,将是一种危机,寻找一种安全、无污染的能源代替柴油、汽油作为汽车的动力,是今后研究的基本方向。

另一方面,经过一百多年的挖掘,油井已呈现日渐枯竭的迹象。尽管至今仍有不少新的油田被发现,然而油气的总体储量总是有限的,而人类用于汽车和机器的油料消耗却是一个无底洞,而且需求量越来越大。1980年,全球石油钻探业者共找到新油源150亿桶,世界各国同年耗用旧有油源就达100亿桶。而一些发达国家无节制地用油,也加重了问题的严重性。今天,世界石油总产量的1/3为美国所耗用。据估计,美国一年所耗用的石油,大自然需要用1500万年去创造。而全球的石油在未来的不到100年的时间内将最终枯竭。如果能源仅指石油而言,那么能源危机已是一个不争的事实。(www.xing528.com)

面对这种局面,将来的汽车将如何发展?这是一个值得思考的问题。寻找一种新的、无污染的能源作为汽车的动力,将是今后必要而且必须面对的研究课题。

为了解决汽车燃料的危机,各国的科学家进行了许多有益的探索,以寻求新的出路。美国的一些未来学家曾预测“酒精汽油”是我们解决未来汽油短缺问题的答案。卡特总统在宣布对前苏联实施谷物禁运后,就曾以生产“酒精汽油”作为解决国内玉米滞销问题的办法。然而所谓的“酒精汽油”事实上是一个“跳向灾难的跳板”,绝不是长久之计。就美国而言,要生产一加仑乙醇酒精,就要其农民耗用2.3加仑的汽油,何况“酒精汽油”仍无法解决污染问题,反而在生产“酒精汽油”的过程中将排出更多的污染气体。有人提出利用压缩天然气作为未来汽车的新能源,然而世界的天然气蕴藏量也毕竟有限,仅够我们挨过二十余年。

就目前来看,讨论的较为成熟的方法是利用太阳能和电来驱动汽车。太阳能和电力用来驱动汽车,不仅是一种零污染的能源,而且取之不竭、用之不尽。利用太阳能驱动汽车实际上是利用特殊材料把太阳能转换成电能来驱动汽车,运行中不产生任何污染。电能可来源于水力发电站,也可来源于核电厂和火电厂。核电厂只要运营得当,污染甚微;火电厂尽管污染较大,但其所生产的电力在未来的电力结构中仅占极小的比例,因此,电能总体来说是一种相当洁净的能源。

无疑,太阳能和电能尽管是两种洁净、永恒的能源,但用它们来驱动汽车,目前仍存在着许多技术上的问题。例如,如何更充分地利用太阳能?如何提高电动车的速度?如何延长蓄电池的续航时间?等等。尽管存在这许多问题,但随着科技的进步,这些问题正在逐步得到解决。一俟这些问题得以解决,汽车电动化和太阳能化的时代就将到来。

我们深信,电气化时代即将在21世纪出现。到那时,燃料汽车将作为“上个世纪的遗迹”送进历史博物馆,而光化学烟雾也将彻底从地球上消逝。

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