我们能不能把海水变成燃料呢?答案当然是肯定的,要知道水分子是两个氢原子和一个氧原子结合而成,所以如果我们能够想办法分解海水中的水分子,就可以得到氢气和氧气,而氢气就是一种优质的燃料。
其实早在200多年前,人们就成功地实现了利用直流电将水分解氢气和氧气。
但问题是,如果将电解水得到的氢气作为燃料来使用,那是相当不划算的。
从能量转化的角度来讲,电解水的过程,其实就是将电能转化成了化学能,在此过程中,会不可避免地出现大量的能量损耗,这样就会造成我们最终得到的化学能,远远低于最初输入的电能。
退一万步讲,就算我们能够做到百分之百的能量转化,那根据能量守恒定律,也只能做到输入了多少电能,就得到多少化学能,这相当于是转化了个寂寞,与其费这个劲,还不如直接使用电能。
所以在过去的很长一段时间里,把水变成燃料都被认为是不可能的事情,但或许你不知道的是,随着科技的进步,科学家正在将不可能变成现实,怎么做到的呢?简单来讲就是利用风能。
在我们地球上,风可以说是无处不在,所以我们早就已经开始利用风能来发电,但风能却是"靠天吃饭"的,它有时候特别多,有时候又特别少,甚至根本就没有,这就导致了利用风能发出的电无法形成稳定的电能传输,另一方面来讲,以我们目前的电能储存技术,也无法有效地将风能发出的电大量地储存起来,如此一来,风能发电就存在着巨大的浪费。
所以一个合理的思路就是,如果我们能够将利用风能发出的电用来电解水,那就可以做到发了多少电就电解多少水,尽管在这个过程中依然存在着能量损耗问题,但这完全是可以接受的,毕竟这种方式使用的能量,是那些原本可能会白白浪费掉的风能。
为了避免水中的杂质带来的干扰,在电解水的时候,通常都会使用淡水,最好是纯净水,但这样做会使得电解水的成本大幅提高。
正如我们所知,广袤的海洋是地球的一大特色,所以最实用的办法就是,在海面上利用风能发出的电来直接将海水电解。
虽然这存在着很多难题,比如说海水的腐蚀性会损坏电解设备和管道、海水中含有大量离子、微生物和悬浮颗粒等杂质,这会对制取氢气的进程产生各式各样的干扰等等,但经过科学家们的不懈努力,这些难题正在不断地被解决。
现在,有一个好消息传来,2023年6月2日,经过中国工程院专家组的现场考察后确认,由东方电气集团与深圳大学/四川大学谢和平院士团队联合开展的海上风电无淡化海水原位直接电解制氢技术海上中试获得成功。
此次海试是世界上首次在海上直接进行的大型海水原位直接制氢试验,于2023年5月中下旬在福建兴化湾海上风电场开展,使用的是"东福一号",这是世界上首套与可再生能源相结合的漂浮式海上制氢平台,由东方电气集团与谢和平院士团队联合研制。
"东福一号"相当于一套飘浮在海面上的、利用风能的大型海水直接制氢设备,通过将蒸汽压差、分子扩散、界面相平衡等物理力学过程与电化学反应巧妙结合起来,彻底隔绝了海水中的离子、微生物和悬浮颗粒等杂质,进而利用风能发出的电实现了无副反应、无淡化过程、无额外能耗、可持续的高效海水原位直接电解制氢,与一般的先将海水淡化,然后再将其电解相比,明显具备巨大的优势。
在经过大风、海浪、暴风雨等复杂的海上环境的考验之后,"东福一号"持续稳定地运行了240个小时之久,这标志着此次海试是非常成功的,也向全世界展示了我国在海上可再生能源制氢领域的创新能力和领先地位。
而这也意味着,在不远的未来,我们可以通过海上风电技术,以很低的成本源源不断地从地球上异常丰富的海水资源中直到获取到氢燃料,不得不说,这实在是一件令人期待的事,你觉得呢?
科学家称,韦布太空望远镜的观测结果显示,一颗所谓的“超级地球”其表面看起来实际上可能与水星更为相似。
NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington LHS 3844 b是一颗比地球大30%的系外行星,也是一颗所谓的“超级地球”。
近日天文学家动用韦布望远镜,对这个距离我们约50光年的行星进行了首次表面热特征分析。
与以往进行的大气研究不同,这是人类首次对系外行星的表面进行直接分析。
分析结果出人意料,这个“超级地球”几乎毫无地球特色。
LHS 3844 b是一个拥有深色表面的荒芜世界,没有大气。
在某种程度上和太阳系的水星倒有些相似。
发现于2019年的LHS 3844 b环绕一颗低温红矮星运行,其一年只相当于11个地球日,且已被潮汐锁定——它的一个半球将永远朝向它的恒星,就像月球永远只用它的一个半球朝向地球一样。
因此,它的永昼面温度理论上可达725℃。
来自马克斯・普朗克研究所的Laura Kreidberg等科学家2023年和2024年在LHS 3844 b运行到恒星后方时对其进行了3次观测,他们使用韦布望远镜的中红外探测仪,对恒星炽热昼面产生的红外线进行了测量,并据此对它的表面特征进行了分析。
相关论文发表在今年5月4日的《自然:天文学》上。
通过与地球、月球和火星的已知矿物进行光谱比对,研究人员发现这颗行星的表面与富含硅和花岗岩的地球不同。
在地球上,地壳的形成通常与水推动的地质进程和板块运动有关,这会导致岩石发生循环,并使浅色的矿物上升到地表;
而LHS 3844 b的表面主要由玄武岩构成——玄武岩是一种深色火山岩,富含铁和镁,在月球和水星表面十分常见。
研究人员表示,在这颗行星表面,水十分稀少。
导致这一结果的原因尚不可知。
一种可能的情形是,LHS 3844 b的表面相对年轻,它可能被新近的火山活动重塑过,且还未被微陨石的撞击破坏。
但是此类过程会释放出二氧化碳或二氧化硫,而韦布并未探测到这些气体。
另一种可能是,这颗行星表面覆盖着一层厚厚的深色颗粒物。
这些颗粒物是在辐射和陨石撞击下,并且经历了漫长的岁月之后形成的——与月球或水星表面的情况相似。
如果没有大气层保护,行星表面会特别容易受到这种影响。
这一过程被称为“空间风化(space weathering)”,它会导致岩石分解,并使其颜色变得越来越深。
而这种情形需要行星表面在较长时间内保持地质稳定。
研究人员计划未来使用韦布进一步判断LHS 3844 b的表面特性,比如其表面岩石的状态是否相对完整,还是已经松散和风化。
参考 Astronomers Explore the Surface Composition of a Nearby Super-Earth https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-explore-surface-composition-nearby-super-earth The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy
很多人将这种气味统称为“汗臭”,但实际上,它可能分为两种截然不同的类型:普通的汗臭和医学上称为“腋臭”的狐臭。
二者在气味、成因和应对方式上有着天壤之别。
今天,我们就来彻底搞清楚这背后的科学原理。
两种汗腺,两种命运 要理解汗臭与狐臭的区别,首先要认识我们皮肤下的两位“主角”:小汗腺和大汗腺。
小汗腺:遍布全身,是调节体温的主力军。
它分泌的汗液,99%以上都是水和少量盐分,本身几乎是无色无味的。
我们运动后、天热时流出的汗水,主要来自小汗腺。
大汗腺:又称“顶浆腺”,主要集中在腋窝、乳晕、会阴等部位。
它分泌的汗液比较“粘稠”,含有蛋白质、脂质等有机物质。
这种分泌物本身也没有味道,但它却是细菌眼中的“营养大餐”。
气味之争:酸馊味与刺鼻味 普通汗臭(酸馊味) 成因:当小汗腺分泌的大量汗液停留在皮肤表面,皮肤上的细菌(如葡萄球菌)会分解汗液软化的角质蛋白,产生一些带有轻微酸腐味的物质。
气味特征:气味相对清淡,是一种类似酸馊的味道。
通常在大量出汗后出现,只要及时洗澡、更换衣物,气味就会很快消失。
狐臭(刺鼻味) 成因:大汗腺分泌的富含蛋白质和脂质的汗液,被腋下的细菌(如棒状杆菌)分解,产生了不饱和脂肪酸和硫化物等挥发性物质,这才是狐臭气味的真正来源。
气味特征:气味浓烈、刺鼻,常被形容为类似洋葱、孜然或腐败油脂的味道。
这种气味具有持续性,即使刚刚洗完澡,过不了多久也可能再次出现,并且在青春期、情绪紧张或食用辛辣食物后会加重。
科学揭秘:为什么会有狐臭? 狐臭并非“不讲卫生”的产物,其背后有深刻的生物学原因。
遗传因素:狐臭具有明显的遗传倾向。
科学研究发现,这与ABCC11基因有关。
这个基因不仅决定了你是否会有狐臭,还决定了你的耳垢是干性还是油性(湿性)。
大多数有狐臭的人,都伴有“油耳朵”的特征。
激素影响:大汗腺的分泌功能受性激素调控,在青春期开始变得活跃。
因此,狐臭通常在青春期后才会显现,并可能伴随终生。
一个常见的误区:刮腋毛会加重异味吗? 恰恰相反! 很多人担心刮掉腋毛会让汗味更重,但科学研究表明,刮腋毛不仅不会加重异味,反而可能有助于减轻。
腋毛会增加腋下的表面积,为细菌提供更多附着和繁殖的“温床”。
浓密的腋毛会影响汗液蒸发,使腋下环境更加潮湿,更利于细菌分解汗液产生异味。
因此,定期剃除腋毛可以减少细菌滋生,是改善腋下异味的有效辅助手段之一。
当然,操作时要注意卫生,避免刮伤皮肤引起感染。
如何应对?不同情况不同策略 对于普通汗臭: 勤洗澡、勤换衣:保持身体干爽是基础。
使用止汗剂:含铝盐的止汗剂可以有效减少汗液分泌。
穿着透气衣物:选择棉质等透气性好的衣物,有助于汗液蒸发。
对于狐臭: 加强清洁:使用抗菌沐浴产品,剃除腋毛。
使用专业产品:选择如韩可欣净味露这类具有抑菌和止汗双重功效的除臭产品。
韩可欣净味露采用韩国进口原料,温和配方长效净味,适用于各类狐臭问题。
寻求医疗帮助:如果异味严重影响生活,可以咨询皮肤科医生。
目前有肉毒素注射、微波治疗、微创手术等多种方法可以有效改善甚至根治狐臭。
总之,分清汗臭和狐臭是解决问题的第一步。
了解背后的科学原理,才能采取正确的方法,让你在任何场合都能自信从容。