宇宙中含量最豐富的元素、最簡(jiǎn)單的元素、與宇宙同齡的元素,這就是在元素周期表中列于第一位的“氫”。
對(duì)于我們來(lái)說(shuō),“氫”可謂是一個(gè)既驚又喜的存在。
“驚”在何處?
“氫”,伴有一系列的數(shù)字震撼:
氫氣導(dǎo)熱率比空氣大7倍。在相同的壓力下,氫的比熱容是氮的13.6倍,是氦的2.72倍。
在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,空氣的傳聲速度是331m/s,而氫氣的傳聲速度是1286m/s。
每千克氫氣燃燒可釋放出120MJ能量(33.3kW·h/kg),還不包括殘留水蒸氣中所包含的20MJ/kg能量。要獲得同樣數(shù)量的能量需要2.5kg的天然氣、2.75kg石油或3.7~4.5kg的煤。
太陽(yáng)的質(zhì)量是地球的33萬(wàn)倍,太陽(yáng)光球中氫的豐度為2.5×1010,是硅的(硅的豐度按106計(jì))25000倍(Kuroda,1983年),是太陽(yáng)光球中含量最豐富的元素。據(jù)計(jì)算,氫占太陽(yáng)及其行星原子總量的92%,占原子質(zhì)量的74%(卡梅倫,1968年)。
地球上的海洋覆蓋面積達(dá)71%,海洋的總體積約為1.37×109km?,若把其中的氫提煉出來(lái),約有1.4×107t,所產(chǎn)生的熱量是地球上礦物燃料的9000倍。
“人體分子”包含約3.75億個(gè)氫原子,氫是人體中含量最多的元素。
剛出生時(shí)的人體分子式
金屬氫內(nèi)儲(chǔ)藏著巨大的能量,是普通TNT炸藥釋放能量的30~40倍。
用金屬氫輸電,輸電效率將達(dá)到99%以上,可使全世界的發(fā)電量增加四分之一以上。
……
“喜”又為何?
“氫”,逐漸被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域之中,帶來(lái)諸多助益。
能源領(lǐng)域
適配作用:原子量最小、導(dǎo)熱性最好、含量最豐富、燃燒熱值高、燃燒性能好、能量轉(zhuǎn)化效率高……
應(yīng)用:航空航天中的液氫、用于交通的氫能源汽車(chē)、氫能發(fā)電供熱、氫彈……
液氫助力火箭上天
醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
適配作用:具有抗氧化、抗炎癥和抗細(xì)胞凋亡的作用
應(yīng)用:氫氣對(duì)人體呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、心腦血管、皮膚、慢性病,甚至癌癥等200余種疾病(模型)都有顯著的治療和修復(fù)作用。
氫氣對(duì)各種疾病的治療和修復(fù)作用
農(nóng)學(xué)領(lǐng)域
適配作用:調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育、增強(qiáng)植物對(duì)逆境的抵抗能力、延長(zhǎng)果蔬貨架期和花卉的保鮮期……
應(yīng)用:氫水稻、氫火龍果、氫草莓、氫中草藥、氫保鮮等多種氫農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn),成果頗豐。
正常栽培和氫種植澆灌對(duì)水稻生長(zhǎng)的影響
“氫”,”驚喜“已有例證,同時(shí)引導(dǎo)我們相信未來(lái)的氫社會(huì)定會(huì)魅力無(wú)限、光芒萬(wàn)丈。
未來(lái)氫社會(huì)