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水资源匮乏,水又是最简单的化学反应。我们为何不能自己创造水?

信息来源:sssuuu.com   时间: 2019-09-20  浏览次数:1550

小学时,我们的自然科学老师经常告诉我们,水是一种资源,是有限的,我们要节约用水;然而,初中时,化学老师就告诉了我们水和成的化学方程式,无比简单。

水正在成为发达国家日益重要的问题,但对于发展中国家,特别是非洲地区,这个问题并不新鲜。几个世纪以来,许多人,特别是穷人,很难获得干净的饮用水。在某些地区,可能有水,但往往是不能直接饮用的,喝下去可能是致命的。既如此,为何我们不能自己造水?

水资源匮乏,水又是最简单的化学反应。我们为何不能自己创造水?

水由两个氢原子和一个氧原子组合而成。这是最基本的化学反应,那么我们为什么自行试验并解决世界上的水问题呢?从理论上讲,这是可能的,但却是非常危险的。为了产生水,必须存在氧和氢原子。将它们混合在一起并没有帮助,你仍然只剩下氢和氧原子。每个原子的电子轨道必须连接在一起,为此,我们必须提供能量才能让这些害羞的东西连接起来。由于氢极易燃并且氧气支持燃烧,因此产生这种能量也很简单。我们需要做的仅仅是给上一点火花,甚至不需要火焰和在加热。于是我们造出水了,氢和氧原子的电子轨道已经结合在一起。但是我们也爆炸了,如果实验足够大,将更为致命。兴登堡空难便是活生生的例子。兴登堡号,当时世界上最大的飞艇,长度超过240米,被称作为德国的骄傲,便是依靠氢气保持悬浮状态。它于1937年5月6日,新泽西州一个跨大西洋的航行后降落,静电力(也许是其他原因,众说纷纭)引起了氢火花,当与空气中的氧气混合时,产生了化学反应,半分钟内便化为乌有。然而,这次爆炸还产生了大量的水。为了创造足够的饮用水来维持全球人口,需要一个非常危险且难以置信的大规模实验。那么,有没有更安全的方法来凭空创造水?当然。科学家永远是最疯狂的实验者。

从空气中创造水

我们周围都有水,我们无法看到它。根据天气情况,空气中含有不同量的水蒸气。当天气炎热潮湿时,水蒸气可以占我们呼吸空气的6%。在寒冷干燥的日子里,它可以低至空气含量的0.07%。

水资源匮乏,水又是最简单的化学反应。我们为何不能自己创造水?

这种空气是水循环的一部分,也是整个地球循环的一部分。水从河流,湖泊和海洋中蒸发出来,被带到大气中,在那里它可以聚集成云(实际上只是积聚的水蒸气)。在云达到饱和点后,将形成水滴,我们称之为雨水。这场雨水到达陆地后,又回到了河流,湖泊和海洋,整个过程再次开始。问题是,空气一直干燥,不下雨,咋整?世界各地的空气底部1公里的水蒸气量约为10,000亿升。 正因为如此,一些发明家开始想野路子,为什么要等?为什么不把水蒸气从空中直接提取出来?目前世界上有两种机器便可以做到。AquaMagic机器,目前每台售价约28,000美元,可在24小时内生产高达420升的纯净水,而且由于它很小,可以装到灾难现场和撒哈拉以南非洲地区。但它也有一个缺点:为了生产这么多的水,AquaMagic需要大约40升的柴油。还有一种,Whisson风车,每台售价约43,000美元,比AquaMagic有明显的优势:它完全是绿色的,它完全依靠风力发电,不需要化学燃料。

云播种技术(人工降雨)与英国灾难

此项技术,我们中国无疑是世界的NO.1。早在11年前,2008年北京奥运会开幕式上就利用云播种来防雨:通过将碘化银喷射到云层中,而提前降雨,保证开幕式当天晴朗的天空。我们国家近些年也一直在这么做,并取得了积极的成果。但在欧亚大陆另一侧的云播种试验并没有那么顺利。

水资源匮乏,水又是最简单的化学反应。我们为何不能自己创造水?

2001年,英国广播公司调查了有关英国皇家空军在英格兰上空云播种的事件。在1952年8月的行动中,英国皇家空军飞行员飞越云线,降下了干冰,就像中国目前使用的碘化银。仅仅30分钟后,雨水从云层开始下降。英国皇家空军的飞行员(被媒体称为雨水制造者)便开始庆祝他们的成功。但在这一周内,洪水开始了。到本月底,位于云播种实验场地的附近地区经历了正常降雨量的250倍。1952年8月15日,也就是雨天开始的那天,估计一天内,约有9000万吨的水流经过。整棵树被连根拔起,形成水坝,让河流堵塞;洪水也同时摧毁建筑物并将居民带入大海。总共有35名英国人因暴雨而失去了生命。英国国防部认为,在事件发生之前,它没有尝试过云播种。中国和英国描绘了同一幅画的两个版本。一方面,我们国家成功地创建了一个云播种计划,并设法为干旱农田灌溉。但英国的灾难显示了与自然力量抗衡的另一种结果。而且,我们比以往任何时候都更需要水。目前使用爆炸是不可行的,AquaMagic和Whisson的风车不能以足够大的规模生产,以满足对水的直接需求。水是一种有限的资源,地球上的一生也离不开它。

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