短缺。2005年以来全球粮食价格一路攀升，生物燃料的大规模开发被认为是罪魁祸首之一。因此，有联合国官员才义正词严地抨击说，使用粮食生产汽车燃料是一项“反人类的罪行”。
第五章 迎接新能源的革命（11）
另外，即使小范围开发生物燃料，同样也存在不少问题。不考虑石油价格波动带来的价格风险及经济效益问题，仅就资源效益而言，有时候用农作物制造生物燃料就看起来得不偿失。万物生长靠太阳，生物能源的本源就是太阳能。农作物通过光合作用将吸收的太阳能转化成体内的化学能贮存起来，生物燃料开发利用的正是这种化学能。刨除能量转化过程中的散失与损耗，最终真正可资利用的太阳能少之又少，与其这样辗转迂回地利用太阳能，反倒不如直接太阳能，如同太阳能热水器、太阳能光伏发电等方式，那样更便捷，收效也会更高一些。我们以大豆造生物柴油为例，考虑到大豆种植与收割过程人力与机械的能耗；化肥与农药制造过程的能耗；大豆装卸与运输过程的能耗，大豆制造生物柴油过程的能耗，最终收获的生物柴油中所蕴含的能量几乎等同于整个过程耗费的能量。有时甚至能量收支还难以相抵，因为这还没有考虑土地资源与水资源、土壤肥力、气候状况、采收条件等多种自然因素，如果由于上述某些原因导致大豆歉收，那么收支不抵就太正常不过了。为了赖以生存的口粮，人类的农业耕作无论多么兢兢业业也不为过。但问题是如果仅为汽车加油，那绝对要画上一个大问号。这样做是否值得？想必明眼人心中早已有谱了。事实上，不仅粮食类生物燃料的开发会遇到上述一系列问题，开发非粮食作物的生物燃料也同样如此，至少土地资源是需要考虑的重要约束条件。古希腊哲学家普罗泰戈拉最早提出了以人为本的思想理念，现代社会更是对此推崇备至。那么在能源利用领域，避免“人车争地、人车争食”就是贯彻这一理念的直观体现。从某种意义上说，生物燃料就像是装在新能源瓶子里的旧酒，尽管外表看起来光鲜亮丽，但真正品起来并不一定香醇可口。
如果说煤变油、豆变油还有一定科学依据的话，那么水变油听起来就比较离奇，细想起来就更是离谱了。但就是这样离谱的事情竟然在上世纪90年代初的中国被炒得沸沸扬扬，以至于满城风雨。一些国家级的报纸也连篇累牍地予以了正面报道，甚至称其为中国第五大发明，加之一些记者身临其境，煞有其事的现场描述，许多读者面对这些消息往往不明就里，不由得不信服，甚至振奋不已；一些投资商更是心血来潮，纷纷改弦易辙，上马水变油这一“朝阳项目”。当然，最终的结果可想而知，水变油事件后来“荣列”中国“十大伪科学事件”之首。许多介入水变油项目的资金这回真真正正是打了水漂，只不过泛起的不是水花，而是几星油花而已。对于那些现场进行采访报道的记者而言，如果说他们主观上没有参与整个事件的动机，还不能称为元凶的话，那么他们客观上已然成为了这一伪科学事件的“托儿”，起到了推波助澜的帮凶作用。这一方面说明了这些记者在新闻报道上求新、求功心切，另一方面也凸显了新闻从业者科学素养的不足。回过头来看，水变油事件一开始就展现了参与各方的知情与蒙昧、冲动与无知，而恰恰是他们合伙上演了这场不折不扣的闹剧。
其实，稍微了解能源替代的规律，便可以轻而易举地挑出水变油过程的破绽，这对判断整个事件的真伪十分有效。即使受认知能力所限，只能暂时判别个大概端倪，但也至少不会对水变油项目深信不疑了。
我们知道，油主要是以碳氢元素为主的混合物，是含有高能量的合能体能源。所谓合能体能源，简而言之就是自身可储能的能源。薪柴、煤炭、天然气、氢气都是含化学能的合能体能源。而水由氢氧两种元素组成，它是氢氧元素化学能平衡的产物，也即水中不含额外的能量，简单理解为非合能体。试想，如果将不含能量的水变成高能量的油，那么需要补充多少能量才可以成行呢？代价一定是不菲的，绝不是那些现场记者所目睹的那样，仅向水里添加少量化学试剂那么简单了事。况且，能源替代规律已经清楚地表明，替代能源的含碳量是逐步减少的，人类社会的能源利用史是脱碳的历史。水中不含碳元素，而油里富含碳元素。将不含碳的水变成富含碳的油，这种变化过程事实上是逆能源利用的历史潮流而动。即使一时得逞，但最终注定也要失败。
再者，水也不可能变成油。因为水中不含有碳元素，无论如何进行多复杂的化学反应，也不可能变出含有碳元素的油来。如果这种变化过程能成功，那意味着对拉瓦锡、门捷列夫等一批大科学家几百年来创立的化学科学体系的彻底颠覆，而我们现有的化学理论体系也要推倒重来。这显然不可能，可能的反倒是用水来制氢气，低成本的水变氢工艺一直为科学家们所孜孜以求，是最能体现创新价值和科技含量的研究领域。道理很简单，既然氢氧燃烧结合成水的过程会释放出巨大的能量，那么想人为地将其拆开，不费一番代价是不可能的。
水变氢，高科技；水变油，伪科学，真理与谬误的距离有时就一字之隔。
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第六章 水火相融可燃冰（1）
第六章 水火相容可燃冰
当人们谈起燃料时，脑海中通常会出现火焰熊熊燃烧的场景。而冰块则被看作是与火互不相容的东西，正所谓“*两重天”。但就是这种*不相容的场景却被可燃冰完美地结合起来。顾名思义，可燃冰就是可以燃烧的冰。当然，它并非是我们所说的一般意义上的冰块，尽管外观看上去与普通冰块没有两样，但是当这种冰冷、雪白的“冰块”靠近火焰的时候，它就会立刻熊熊地燃烧起来（见图6…1），释放出巨大的热量。在化学结构上，可燃冰的主要成分是天然气，是一种天然气与水在低温、高压条件下形成的冰状晶体。因此学名叫作天然气水合物，其广泛分布于海底沉积物层及陆上冻土带等低温、高压的自然环境中，是天然气在自然界的主要存在形式，比传统油气资源多得多。在全球传统油气资源日渐枯竭的大背景下，可燃冰的开发无疑为人类的能源更替之路点燃了新的曙光。如果说人类社会的能源更替过程是一场接力跑的话，如今再次到了交接棒的关键时刻。我们需要用可燃冰这种“白金”替代石油黑金。
图6…1 正在燃烧的可燃冰
曲折的认识历程
在这里，读者或许会问了，既然自然界蕴藏有如此多的可燃冰资源，为什么人类没有尽早予以开发利用这种“白金”，反而弃多求少、舍优择劣，导致了现今的能源危机以及气候危机呢？的确，存在这样的疑问是很自然的。在这个问题上，历史似乎与人类开了一个不大不小的玩笑。
事实上，人们对这类“冰块”的探究由来已久，最早可追溯到两百年前，那时石油还没有开始大规模开发与利用。1810年，英国科学家汉弗莱·戴维在实验室中将氯气通入了水中，结果在0摄氏度以上出现了固体状的“冰块”，而且确定不是水结成的冰块。因为通常情况下，0摄氏度以上的温度条件是不会结冰的。本来水和气是不相容的，但在一定条件下，它们竟然结合在一起形成了单独的一种冰状晶体。由此，人们首次意识到了竟有“气水合物”这种物质。至此之后，人们出于科学探索上的好奇，再也没有停止过对气水合物的研究和探索，研究人员纷纷把各种各样的气体例如甲烷气、二氧化碳气等通入水中试一试，看是否能够形成类似的“冰块”。随着实验条件的不断进步，科研已经在实验室中证明，只要条件合适，几乎所有气体都可以和水生成类似的“冰块”。遗憾的是，当时这一切的发现都只是停留在实验室的局部范围内，并没有在更大的层面上引起足够重视。以至于人类后来将能源利用的目光锁定在了石油上，轰轰烈烈地开始了一个世纪之久的寻找和争夺石油的大战。
一次意外的事件使得可燃冰引起了人们的广泛关注，而这相距实验室中发现可燃冰晶体已经过去了近一个世纪。1934年，美国工程人员在阿拉斯加的天然气输送管道里发现，有一些异常的“冰块”堵塞了输气管道，并且难以根除，这给天然气输送带来极大的麻烦，后来查明这种冰块就是可燃冰。也就是说一定条件下，管道中存有的水与天然气结合形成了可燃冰固体（见图6…2），从而阻断了管道的连通，人们这才认识到了可燃冰的重要性，只不过是从负面的角度。至此之后，人们对可燃冰的研究工作开始逐步深入。但是，研究人员一开始似乎本末倒置了，他们把主要精力放在如何消除输气管道的堵塞上，以期在工业条件下对可燃冰进行预测和清除，并没有考虑将可燃冰作为一种能源加以研究和利用。因此，那时候人们希望这种“冰块”越少越好，只要能保证天然气管道正常输送就谢天谢地了。
第六章 水火相融可燃冰（2）
直到上世纪60年代末，在前苏联科学家马科冈等人的努力下，可燃冰这个“麻烦制造者”才终于翻了身，人们开始从积极的层面对可燃冰加以重视了。科研人员在思考，此前不论是在实验室里，还是输气管道里的可燃冰，都是人为环境中产生的。那么在自然环境中，如果满足可燃冰形成所需的低温高压、有气有水的条件，是否有天然的可燃冰存在呢？当然不排除这样的可能。
图6…2 管道中取出的成块可燃冰固体
事实上，这种条件在自然界还真不少。例如像南北极那样的永久冻结区，青藏高原、西伯利亚等寒冷的冻土带，几大洋的海底地层