陳子耕

“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干”，是唐代詩(shī)人李商隱的詩(shī)句，他運(yùn)用春蠶、蠟燭的變化來(lái)比喻人們情深誼長(zhǎng)的情感和至死不渝的追求。李商隱這首《無(wú)題》詩(shī)，不僅寫(xiě)出了他的愛(ài)情心理，而且抒發(fā)了自己對(duì)人生的態(tài)度。

也許有人發(fā)問(wèn)：“蠟炬成灰”以后變成了什么呢？這個(gè)問(wèn)題，在李商隱以后1000年才被英格蘭科學(xué)家法拉第揭開(kāi)謎底。他在《蠟燭的化學(xué)史》的講稿里詳細(xì)討論了蠟燭燃燒時(shí)生成水的性質(zhì)和組成。

在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室里，只要把氫氣放在空氣（或者氧氣）中燃燒，就能捕獲到水。氫在希臘文中的原意是“水的生成者”。有趣的是，氫和氧在常溫下很難化合成水。要使氫氣和氧氣化合成水易如反掌：當(dāng)它們?cè)谝黄鸬臅r(shí)候，只要有一點(diǎn)火種就會(huì)發(fā)生爆炸，僅百萬(wàn)分之一秒內(nèi)就能化合成水！

那么，火又是什么呢？

人類從學(xué)會(huì)使用火、保存火、制取火到認(rèn)識(shí)火，經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)歲月。而把火從燃燒的概念“升華”到對(duì)火焰的研究，那是19世紀(jì)以后的事了。

我們說(shuō)，火是可燃物質(zhì)的一種燃燒現(xiàn)象，燃燒的時(shí)候它放出熱量或伴有火焰。當(dāng)你仔細(xì)地觀察蠟燭點(diǎn)燃后的火焰，就不難看出火焰并沒(méi)有“粘在”蠟燭上，而是與燈芯保持著一定的“距離”。

蠟燭點(diǎn)燃變成火焰的過(guò)程是這樣的：蠟燭受熱后產(chǎn)生的汽在燈芯上燃燒，這是火焰的中心部位，而在火焰外圍的則是蠟燭燃燒時(shí)必不可少的空氣，它們?cè)诨鹧嬷行呐c外圍之間發(fā)生著劇烈的化學(xué)反應(yīng)，即外圍的空氣與內(nèi)部的燃料相互作用，并在蠟燭汽化后不斷消耗的同時(shí)發(fā)出了光亮。

燃燒無(wú)疑是一個(gè)獨(dú)立的放熱化學(xué)反應(yīng)，抑或燃燒就是火，火就是燃燒?；鸩皇菤怏w，更不是液體和固體，火焰是一種等離子體。20世紀(jì)初，化石燃料便宜，人們只知道石油、煤炭燃燒的結(jié)果除了生成水，還有二氧化碳、一氧化碳等，其余少量廢氣“無(wú)足輕重”，也沒(méi)有人為之“杞人憂天”，思考對(duì)人類的發(fā)展有什么壞影響。

20世紀(jì)中葉，“溫室效應(yīng)”、“能源危機(jī)”、“酸雨”、“臭氧層空洞”等新名詞層出不窮，那是因?yàn)殡S著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來(lái)越多的燃燒煤炭和石油產(chǎn)生的二氧化碳成了溫室效應(yīng)的急先鋒。而燃燒產(chǎn)生的二氧化硫和氮氧化物，又是造成酸雨、臭氧層空洞的罪魁禍?zhǔn)住榱颂岣呷紵?、減緩能源危機(jī)和減少環(huán)境污染，人們又掀起了對(duì)火或者說(shuō)燃燒的研究熱情。

比起蠟燭燃燒的結(jié)果來(lái)，石油、煤炭的燃燒要復(fù)雜得多，其燃燒所產(chǎn)生的一部分廢氣廢渣散布在天空地面，污染了大氣、土地和水源，所以人們急于想通過(guò)對(duì)燃燒的研究，提高效率、減少污染。

與此同時(shí)，“盜火”——向自然界索取新能源也如火如荼地進(jìn)行著。

現(xiàn)在再來(lái)說(shuō)說(shuō)水。水、陽(yáng)光、生物質(zhì)都是取之不盡、用之不竭的可再生能源。目前，開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能等行業(yè)方興未艾。

但是，人們不會(huì)忘記氫能，它在21世紀(jì)可能獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷?？茖W(xué)家依據(jù)下面的化學(xué)反應(yīng)式：2H2 +O2 = 2H2O 建立起一個(gè)電池，氫是燃料，氧是氧化劑，再加上電極和電解質(zhì)就可以組成一個(gè)十分簡(jiǎn)單的電池。

這個(gè)反應(yīng)式在氫-氧燃料電池中進(jìn)行得比較完美，它是利用氫和氧直接經(jīng)過(guò)電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電能的，換句話說(shuō)，也是水電解槽產(chǎn)生氫和氧的逆反應(yīng)。

燃料電池是將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的，不需要進(jìn)行燃燒，能源轉(zhuǎn)換效率可達(dá)60%至80%，而且污染少、噪聲小，可以連續(xù)供電，裝置也可大可小，非常靈活。最早的燃料電池造價(jià)很高，主要提供宇航器能源?，F(xiàn)在燃料電池已大幅度降價(jià)，逐步轉(zhuǎn)向地面應(yīng)用。家用燃料電池以及用燃料電池開(kāi)動(dòng)的汽車也早已問(wèn)世。

山重水復(fù)疑無(wú)路，柳暗花明又一村。氫是水的生成者，若能讓“氫生成水，水生成氫”的過(guò)程完善起來(lái)，如此往復(fù)循環(huán)，氫能將萬(wàn)世不竭！