【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】 ———————————————— 今天我们该怎么看待“神奇的纳米燃油添加剂” 湛日景 对北大李正孝的“神奇的纳米燃油添加剂”(简称“添加剂”,我曾在“一路走 好-神奇的纳米燃油添加剂”(简称“一路走好”)一文中(见新语丝: http://www.xys2.org/xys/ebooks/others/science/dajia/lizhengxiao9.txt) 提出一些疑义可归纳为如下几个问题: 一、汽油中加水助燃的热力学基础是什么? 二、“添加剂”是如何减少发动机结焦,以及如何用实验的办法测定的? 三、“添加剂”是如何减少硫的排放的? 四、李有什么实验设备来检测到“纳米级-6纳米”、“弹壳包装”、“二次雾 化”、以及HC、CO和NOx的降低的?(北京大学没有一套可测排放的发动机及整 车台架)。 五、“添加剂”是否用了乳化剂? 六、李是用什么工况测定排放的(如ECE,FTP, etc。)? 七.李声称“添加剂” 可提高燃油的“物理活性”,那么“物理活性”是如 何定义的? 我不认为上述问题涉及任何商业机密,但遗憾的是除了读到署名“兰研雪”的漫 骂之外,从未看到李教授科学的解释--李的高谈阔论更多是关于纳米,但我始 终认为“添加剂”和纳米之间没有丝毫的关系。(注:“兰研雪”自称是东京大 学博士,但一位东京大学工作的朋友告我,东京大学自1959年的博士论文摘要都 可在网上查阅,但查不到“兰研雪”的。不知是否这位朋友找的不全?) 基于网上的部分资料,下面是我对“添加剂”的基本结论。我认为在得到李正孝 公布实验、检测数据之前将“添加剂”定性为“水变油的翻版”是草率和不公平 的,但需要指出的是在“添加剂”的宣传中,其作用被严重地夸大了,而且存在 误导。在其理论解释中套用了毫不相干的纳米理论,且提出了没有实验基础似是 而非的概念,如“物理活性”、“二次雾化”、“定时炸弹”等。而且“添加剂” 的开发过程严重违背了“实验室-发动机台架-整车台架-批量车试-推广普及” 这样一整套科研开发程序。 结论之一:“添加剂”和纳米无关,也不存在所谓的“纳米水”。 水就是水,没有纳米水与非纳米水之分,正如没有“纳米氧气”“纳米氮气”一 样。水之所以为液态,是由于强的氢键作用。因此要将水和燃油(弱极性,碳氢 化合物)混合,一般有两个办法:加乳化剂或外力场。“添加剂”的解释中大多 用乳化理论(与纳米无关),同时也有“γ射线的核辐照场”(外力场之外的稳 定性如何?是否还要有乳化剂?如果有乳化剂,和纳米有何关系?如果没有,你 的纳米水为何不能喝???)。究竟“添加剂”是不是水、或纳米水、或其他, 一个简单的色谱就能看个大概(也许看不到你的纳米)。请李教授公布“添加剂” 的色谱图,我们能看得懂。如果还没有来得及做,就到北京大学化学系或清华大 学分析中心做一个公之于众以澄清是非。 结论之二:世界上没有、也不会有一种燃油添加剂既适用于化油器汽油车、电喷 汽油车,又适用于柴油车,且能明显降低油耗,更有甚者能同时大幅度降低HC/ CO/NOx排放,还可降低硫排放。这种添加剂过去没有、现在没有、未来也不会 有。 1。硫排放是不会降低的--除非降低燃油中的硫。“兰研雪”在回复我的质疑 中曾讲他们测的是H2S,而不是SO2。这只说明李的实验有重大纰漏:富氧燃烧的 车辆排放的硫以SO2存在,不测SO2如何敢得出“降低硫排放”的结论???望李 教授进一步完善实验设备和检测手段,重新进行硫排放的实验。请注意,硫排放 指得是SO2 and H2S,而非其中的一个。 2。汽油和柴油组成不同,汽油发动机和柴油发动机的工作原理不同,即使是汽 油发动机,化油器和电喷也有明显的不同。从排放的角度看,HC/CO和NOx的产 生机理不同(Trade-off,除非发动机及控制系统的重大改进 或使用催化剂, 否则降低HC和CO的排放会引起NOx的升高)。让我分情况来讨论: 电喷汽油车:由于电喷-氧传感器-催化剂系统能有效地调节油气比,李的“添 加剂”不会有明显的降低排放和节油的效果。 化油器汽车:在富氧燃烧时,排放主要是NOx,加入李的“添加剂”不会节油, 也不会降低NOx。相反,由于“添加剂”含水,整体油耗会变坏。在贫氧燃烧时, 在加入有含氧基团的添加剂(如MTBE,乙醇、甲醇, etc。),会降低HC和CO 排放,但不会明显降低NOx。同时,会降低油耗。但李的“添加剂”以水为主要 原料,我相信如果李的“添加剂”果真有效,应该有含氧基团。一张色谱图可消 除这些疑虑。 柴油车:NOx和颗粒物(PM)是主要排放物。加水可能会节油且降低排放,这是 大家所讲的“乳化柴油”的概念。“微爆理论”被普遍用来解释这中现象,有兴 趣的读者可查阅SAE(美国汽车工程师协会的简称)论文。基于这 种解释,我在“一路走好”中提到李用的“微爆理论”是有价值的,但他提的 “定时炸弹”是有风险的,是不可能被实验证实。 当然,如果“添加剂”的主要成分不是水,那将是另外的故事,但如果李坚持是 “纳米水”,且能适用于化油器汽油车、电喷汽油车和柴油车,且能明显降低油 耗,同时大幅度降低HC、CO、NOx和硫排放。我们将对任何发表的及声称的任何 数据将予以严重的关注。 结论之三:“添加剂”的开发过程严重违背了“实验室-发动机台架-整车台架 -批量车试-推广普及”这样一整套科研开发程序。 我曾质疑“添加剂”是否经历了耐久实验的检验,“兰研雪”回复道:“NANO牌 Nano牌燃油添加剂已经被大规模使用一年多了, 估计很快就会达到你说的耐久性试验的里程,等等看吧”。 显然李在没有经过耐久实验的检验就将产品投放市场,这种做法是不科学的、有 风险的,同时也是对用户极不负责的。 我在“一路走好”中提到李的“几千吨燃油作过实验”是严重的夸大。同时,包 括北大在内的任何高校和科研院所也不可能有一套完整的设备来检测李的“6纳 米”、“弹壳”、“二次雾化”、“定时炸弹”、“包裹”、S和HC和CO和NOx排 放,等等。希望李公布实验和检测设备清单及流程予以澄清。 结论之四:“物理活性”的提法是不科学的。所公布的排放和节油数据是没有任 何意义的。 我们讲“化学活性”这个笼统的概念,是与惰性相对应;我们也讲“表面活性” 是因为其有严格的定义。“物理活性”是个什么东西?“物理”与“活性”本身 就是矛盾的,放在一起要表征什么?除非李能明确定义之,我建议李在表征“添 加剂”对燃油性质的改善时用燃油(如汽油)通用的概念,如,密度、黏度、表 面张力、蒸汽压及蒸发曲线、化学组成、辛烷值、等等、 对在用车的排放测定及数据处理方面,“添加剂”的数据虽然表面上显示了骄人 的成果,但事实上显得苍白无力。我相信李有一大堆实验以及应用数据,在“添 加剂”闹得沸沸扬扬之际,李有必要对其数据进行统计学处理且公之于众,则一 定会清除许多流言飞语。在进行统计学处理数据时,应将车辆分成三大类:化油 器汽车、电喷汽车和柴油车;在每一类车中,根据发动机排量再分几个子类,这 样有助于公众了解“添加剂”是否对所有的车都有效。同时,请格外注意sample size的选取- 车辆太少则测量误差可能掩盖“添加剂”本身的作用;另外,如 果将柴油车和电喷汽油车归成一类,由于老式柴油车的排放远比电喷汽油车高, “添加剂”对柴油车排放的改善有可能掩盖了对电喷汽油车排放的恶化。同时希 望在提供数据时一并提供检测设备和方法的类型,如什么台架?什么周期-FTP、 ECE? 结论之五: “二次雾化”不能同时适用于汽油和柴油 李的“二次雾化”的提法描述了这样的图象:发动机的喷嘴将燃油喷入汽缸,此 为“一次雾化;在汽缸内,被弹壳包裹的纳米水受热气化,从而将其周围的燃油 液滴炸碎, 此为”二次雾化“。 ”二次雾化“的发生基于一个假设,那就是在汽缸中,纳米水的沸点比燃油低。 这对柴油而言还可勉强成立,汽油则不然。你去附近的图书馆,如北大图书馆、 清华图书馆、中科院图书馆查查市售汽油(如97号汽油)的蒸发曲线(如查不到, 在学院路和成府路交叉的四道口有”中国石油化工科学研究院“,那里肯定有), 看看在常温(25度)常压(1atm)下,有百分之几的汽油的沸点低于100度,该 比8000分之1高得多了去了。你怎么保证纳米水的周围一定是高沸点的组分?要 是低沸点呢?是你的纳米水炸碎燃油,还是低沸点的燃油蒸发时炸碎年的纳米水? 按照李的理论,低沸点的燃油蒸发时为何不可炸碎其周围的燃油液滴炸碎, 达 到”二次雾化“? 请注意:你的所谓弹壳并没有赋予纳米水以能量,能量来源 于汽缸的热。 李还有一次机会解释:纳米水的沸点远低于水。那么你得注意物质在混合物中的 沸点要变化,在8000分之1的比例下,测定纳米水沸点的可能性是不存在的,可 行的办法是热力学计算,这就是我希望看到的李的热力学基础解释的原因。 结论之六: 添加剂在汽车排放中的作用和地位(我对添加剂的看法) 添加剂者,顾名思义,非主流也。除了燃油生产商在燃油出品前加入的必要的添 加剂,如防腐剂辛烷值改善剂等之外,任何添加剂的作用应该是从属的次要的, 而绝非主导的决定性的。从排放控制的角度看,无论对汽油车还是柴油车,三方 面的因素决定排放(负责任的科学家和工程师应主要从这三方面着手努力):其 一:燃油的质量,特别是硫的含量,决定排放的水平和催化剂的寿命。其二:发 动机技术是决定油耗和排放的关键。目前,混合动力和烯薄燃烧等汽油机技术, 以及缸内直喷柴油机技术应予以严肃的关注。其三:先进的尾气处理技术。对汽 油车而言,催化剂仍是主要和必不可少的手段;而对于柴油机而言,颗粒物过滤 器、氧化催化剂和氮氧化物捕集器是降低排放的中坚力量。 我再次衷心祝愿李正孝和他的”添加剂“一路走好,并希望这只是一件学术讨论。 燃油加水终究会让国人联想到”水变油“的闹剧,既然李教授已经”撞开纳米世 界的大门“,何不一鼓作气再接再厉乘风破浪奋勇前进,将汽油柴油统统纳米化, 为节油和排放控制作出新贡献。按照李的理论,似乎被弹壳包裹的”纳米水“在 国防领域中极有应用潜力。望李百尺竿头更进一步,缔造和”两弹一星“并驾齐 驱的真实的纳米神话! 欢迎各方学者的批评和讨论,作为对学术领域内漫骂者的鄙视,我将不回应任何 带有诸如”无知“、”懂不懂“之类的回复。望谅。 ———————————————— 【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】