烧完煤和石油,又烧什么

烧完石油和煤，接下来又烧什么?这不仅是我们一般人关注的问题，更足科学家们关注的一个人问题。在19世纪以前，世界的科学技术，水平都很落后，人们使用的燃料都是固体燃料，一部分是天然的木材，一部分是从不深的地壳里挖出来的煤炭，这样的时代叫固体燃料时代。人类进入20世纪后，科学技术突飞猛进。一方面，科学技术的发展使得地下挖掘技术发达起来，煤和石油更容易开采了，尤其是大型油田的开采技术十分成熟。另一方面，新的交通工具和大型工厂的出现使得人类对石油的需求量也增多起来。这两方面相互促进，使得对石油的开采愈来愈厉害，石油的产量愈来愈多，人类进入液体燃料时代。煤和石油等化石能源是当今世界的主要能源(图1)，然而煤和石油终将有个消耗殆尽的时候。所以，科学家提出，21世纪将是燃气时代。

21世纪前半期，人类将以天然气为主要能源。一方面，天然气的资源暂时还比较丰富；另外，天然气也比石油和煤“环保”一些。到目前为止，世界上占主流的能源还是煤和石油，然而，煤和石油的燃烧带给世界的是酸雨和全球变暖等污染环境的恶果(图2)。为了抑制全球变暖的趋势，稳定能源供给，世界各国已开始进行天然气的开发，希望以此代替煤和石油。天然气是最干净的化石燃料，对同一发热量。二氧化碳的排出量仅为石油的70％，天然气的储藏量也相当大。

比起氢气来，天然气的环保效果就差得远了。纯净的氢气不仅发热量高，而日，燃烧后一点也不污染环境。不仅不会产生有毒废气，而且不会产生导致温室效应的二氧化碳。

氢气的唯一产物是对环境不产生污染的水。氢气是可再生的燃气资源，它可以通过分解水来获得，它的产物义是水，所以，氢气简直就是取之不尽、用之不竭的新能源。既然氧气是这么好的能源，我们以前怎么没有想到使用它呢?说到底是个成本问题，由于现在分解水获得氢气的技术还不是很完善，所以燃烧氢的成本就比化石燃料高。但是，随着科学技术的发展，制造氢气的成本会越来越低。

研制环保汽车已经成为全球汽车业的主攻方向。一些大的国际汽车集团为了在产品的核心技术方面保持领先，在环保汽车的开发方面下了大力气。利用氢气制造的氢动力燃料电池可作为汽车的动力来源，而氢燃料电池则是利用氢和氧(或空气)直接经电化学反应产生电能的装置(图3)。由于汽车环保问题的迫切性，很有可能使得氢燃料时代提前到来。科学家预测，从本世纪20年代开始，将在天然气中加入15％的氢，这种燃气叫做“氢甲烷”。到本世纪后期，人类将慢慢过渡到使用纯氧气的时代。