科學家開發出新的氫氣製造技術

bluepencil(bludbird)

2008/06/29 20:47:18

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#529950 IP 246.167.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
普渡大學科學家開發出新的氫氣製造技術
Submitted by Autoer.cn on Fri, 08/31/2007 - 04:23. Submitted by Autoer.cn on Fri, 08/31/2007 - 04:23. Hydrogen Purdue University Purdue University Powertrain

來自美國印第安納州普渡大學的科學家們正在開發一種新的氫氣製造方法,即通過給鋁鎵合金加水,使二者發生反應生成氫氣。 Jerry Woodall教授和他的同事們正在探索一種能夠創造合金粒子的方法,然後將這些粒子放入到容器中和水發生反應,從而在需要的時候生成氫氣。

作為研究的一部分,Prof. Woodall設計了一套程序來降低氧化鋁的防護性能。 他的這項新技術能使氧化鋁充分發生反應,直到所有的鋁元素都用於生成氫氣。 該技術於今年5月份首次被公佈出來,研究人員也已經找到含有更多鋁成分在內的改良型合金。

Prof. Woodall說,既然這項技術能夠在需要的時候用來製造氫氣,那發展氫氣製造業所面臨的兩大主要障礙——即存儲和運輸氫氣——也就不存在了。

當合金在和水反應時,鋁可以生成氧化鋁,後者也可以反過來生成鋁,這樣就降低了初步提取所需的成本,與其他形式的能源生產技術相比更具有競爭力。

“這項技術可以用於商業用途,廢棄的氧化鋁能夠被回收生成鋁,而那些從礬土中提取鋁的工廠製造的廢棄物又提供了廉價的鎵。” Prof. Woodall說。

他還說:“美國現存的鋁儲量能夠生產100萬億千瓦特小時的能量,足夠滿足美國35年的電力需求。如果能以不足10美元/磅的成本製造非純淨鎵,並把它們運用到車載系統中,那現在的鎵儲量足夠供10億輛汽車使用。”

Prof. Woodall說,用裝載了氫氣製造系統的便攜式應急發電機進行驅動的小型內燃機有望在1年內登陸市場,他還補充說,這項技術也能夠使通過環保的方式給怠速中的柴油貨車引進雙燃料(氫氣/柴油)操作成為可能。

這項研究出現在一份即將在第二屆能源納米技術國際會議上發表的研究論文上,該會議定於9月7日在加利福尼亞州Santa Clara市舉行。

20

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1

bluepencil(bludbird)

2008/06/29 20:47:43

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#529951 IP 246.167.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
據《每日科學》雜誌報道︰美國科學家已研發出一種方法,在鋁鎵合金丸加上水,就會產生純氫,供驅動燃料電池或內燃機,有朝一日或許可用來取代汽油引擎。氫是終極的乾淨燃料,尤其是用于發動汽車,因為氫燃燒時只會產生水。美國總統布希曾經表示,氫將是未來的燃料來源,不過科學家迄未找到生產及貯存氫的最有效方法。

研發出這項方法的普度大學工程學教授伍道爾表示,使用鋁鎵合金丸或許是可行的辦法。他說︰氫可依需求生產,只要在需要時盡量生產就可以。他又說,這樣氫就不必貯存或運送,解決了製造的兩個障礙。

普度大學研究人員認為,這種系統可用于比較小的引擎,例如攜帶型緊急發電機、割草機、鏈鋸,但理論上也可以用于汽車,或者用于啟動氫燃料電池與內燃機引擎。普度大學能源中心工程學教授高爾表示︰這是比較可行的構想。這個點子非常簡單,但以前從未做過。

鋁本身不會對水產生回應,因為接觸氧時,鋁會自動形成一層保護膜。添加鎵之后,鋁就不會形成薄膜,從而可在水中對氧產生回應,分解水的氫與氧,並在此過程中釋出氫。用在引擎中,燃燒氫的副產品是水,不會產生有毒瓦斯體。

伍道爾是在一九六七年擔任半導體產業的研究員時,無意間發現鋁與鎵的液態合金一旦與水混合,就會自動產生氫。他表示︰我當時正在清洗一個含有液態鎵鋁合金的熔爐,加水時,出現劇烈的噗噗聲響……我深入研究后發現,液態合金中的鋁原子接觸水會產生回應,分解水,進而產生氫和氧化鋁。鎵在這個過程中非常重要,因為它會在低溫下融化,輕易分解鋁,使合金丸裡的鋁對水產生回應。

伍道爾說︰一旦氫燃料電池開始普及,即使半公斤鋁的成本至少一美元,我們的方法仍然可與一加侖三美元的汽油競爭。他指出,如能再利用氧化鋁副產品,並研發較低層級的鎵,即可降低成本,使這種系統更能推展使用。

鎵是一種弱金屬,熔點約在攝氏三十度左右,放在手中即熔,砷化鎵用在半導體之中,最常用作發光二極體。

bluepencil(bludbird)

2008/06/29 20:48:13

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#529953 IP 246.167.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
2007年5月24日,新浪網的網路報導:美國Purdue University 一位電機系教授Jerry Woodall ,發現可以用水跟鋁鎵合金產生化學作用,來取得氫氣。普渡大學已經將這項技術取得專利,並授權某公司開發生產這種新合金的工業製造技術,未來可能提供做為氫氣動力汽車或是氫氣燃料電池的燃料來源。

這個新聞之所以重要,是因為過去用氫氣燃料電池發電,或者是氫氣內燃機引擎,都面臨燃料存放的問題,就算是美國去年推出的家用氫氣燃料電池發電機,也要用高壓氫氣罐來存放燃料。我記得TOYOTA2003年在東京推出的氫氣燃料公車路面實驗,停止試驗的原因,就是氫氣有腐蝕性,會損害車上的設備。

氫氣是高可燃性氣體,存放問題沒解決前,不論是燃料電池或是內燃機,都不可能大量生產。不過這個技術突破,好像為我們未來新能源,打開另一扇窗。

雖然不知道這個鋁鎵合金的能量密度如何,也還不知道這個合金製作過程要花費多少能量與造成多少污染,單單反應後的氧化鋁可回收,發電機構跟汽車不用帶高壓氫氣桶,就是一個大賣點。

------

感想:
這些技術,台灣為什麼都沒有聽說?台灣光在拼命叫油價太貴,這方面的技術到底投入多少經費?聽說巴西有酒精汽油,歐洲用生質柴油,也不見台灣做研究發展,或者小規模可行性評估,看這些國外的技術發展,對照台灣的報紙,真是饒有味道。

bluepencil(bludbird)

2008/06/29 20:53:10

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#529959 IP 246.167.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
我不懂
但我會看別人在做那些研究
不會當隻井底之蛙
以管窺天
還要潔淨能源的資料嗎?
我手上有一大堆
從(天然氣水合物)到(生質燃料)到(氫能源).....最終的電能
保證讓你三天三看不完

bluepencil(bludbird)

2008/06/29 20:55:16

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#529960 IP 246.167.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
1“可燃冰”
“可燃冰”的主要成分是甲烷與水分子,學名為“天然氣水合物”(Natural Gas Hydrate,簡稱Gas Hydrate),又稱“籠形包合物”(Clathrate),分子架構式為︰CH4‧H2O。天然氣水合物是在一定條件(合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的鹽度、pH值等)下,由氣體或揮發性液體與水相互作用過程中形成的白色固態結晶物質,外觀像冰。由於天然氣水合物中通常含有大量甲烷或其它碳氫氣體,因此極易燃燒,被稱為“可燃燒的冰”,燃燒產生的能量比同等條件下煤、石油、天然氣產生的多得多,而且在燃燒以後幾乎不產生任何殘渣或廢棄物,污染比煤、石油、天然氣等要小得多。組成天然氣的成分如CH4,C2H6,C3H8,C4H10等同系物以及CO2,N2,H2S等可形成單種或多種天然氣水合物。形成天然氣水合物的主要氣體為甲烷,對甲烷分子含量超過99%的天然氣水合物通常稱為甲烷水合物(Methane Hydrate)。

暱眼(t2200452)

2008/06/29 21:06:22

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#529968 IP 187.116.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
🙂
台灣有人在使用自製生質柴油
但能省下的錢有限,廢沙拉油並不便宜(可能有心人在回收再製沙拉油賺錢)
加上目前台灣柴油只有先進歐洲國家價錢一半不到
還有之前政府禁用柴油小客車
使得現存老柴油車數量有限,(貨車是生財器具,也沒人敢試)
現實沒有人會拿新車當實驗品的
一公升柴油漲到五十元應會有貨車業者想試了.

暱眼(t2200452)

2008/06/29 21:17:25

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#529978 IP 187.116.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
🙂
 油價喊漲,已帶動生質能源的商機,加上經濟部能源局今年7月起,將要求全國各地加油站全面供應「B1」 柴油(柴油中須添加1%的生質柴油),因而引爆1年約有3萬多公秉的生質柴油商機。為此,中油昨日公布首次開標遴選生質柴油供應廠商,由新日化、承德與鴻潔等3家國內生質能源廠商包辦。

 為此,包括愛之味旗下新日化、積勝企業、承德油脂、玉弘企業、鴻潔及世界生物能源等6家生質能源廠,最近陸續有新廠投產或擴建,準備搶攻新一波的生質柴油商機。

 今年7 月起,由中油與台塑供油的各地加油站,將全面提供B1柴油,總計需3萬多公秉的B1柴油。其中,中油約占7成;另3成來自台塑,而中油昨日宣布遴選上述3 家生質能源供應商。

 能源局專門委員李君禮表示,目前桃園與嘉義等兩縣的加油站,已率先試辦供應B1柴油,包括高雄市公車與各地環保局的垃圾車,均已陸續添加生質柴油。

 李君禮說,,其廢食用油的料源,多半來自食品工廠、店家及家庭所產生的廢食用油。以台灣廢食用油收回率15%計算,1 年回收廢食用油總量約7至9萬公秉,未來若能追上日本廢食用油回收率20%標準,台灣回收廢食用油的總量,還可持續增加。

 包括新日化、積勝企業、承德油脂、玉弘企業及鴻潔等5家公司均已量產生質柴油,年總供應量為4萬2,300公秉。其中,以玉弘的年產能2萬3千公秉為最大;其次為鴻潔年產能約為1萬公秉。不過,新日化旗下新廠加入之後,未來生質柴油年產能,將由目前的3千公秉,再倍增至1.2萬公秉以上,可直追玉弘與鴻潔的年產能。

flycode(flycall)

2008/06/30 00:59:21

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#530196 IP 189.58.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
回應 bludbird (bluepencil) 所寫

感想:
這些技術,台灣為什麼都沒有聽說?台灣光在拼命叫油價太貴,這方面的技術到底投入多少經費?聽說巴西有酒精汽油,歐洲用生質柴油,也不見台灣做研究發展,或者小規模可行性評估,看這些國外的技術發展,對照台灣的報紙,真是饒有味道。

氫氣的問題,是在於液態氫儲存/運輸成本過高,
製造氫氣,其實不會有多少成本...再貴也貴不到哪裡去

台灣也有人在研發啊!
====
台灣研發氫能源 超省! 2008/06/05
http://news.ftv.com.tw/?sno=2008605F06M1&search=news

高油價時代來臨,替代能源不斷興起,現在有業者研發固態氫能源,可以替代瓦斯成為能源,而且成本更為低廉,舉例來說:20公斤的瓦斯桶要價800元,而如果用氫桶,同樣的能源卻只要300塊,不過這項技術還需要投入更多資金量產,現在還在推廣階段。

火力全開煮鍋湯,但用的可不是最近一桶八百塊的瓦斯,而全靠這小鋼瓶裡裝的氫氣。不用瓦斯來燃燒,也不會有二氧化碳,聽起來很環保,來源也很簡單,先抽空氣結合碳氫化合物,分解出氫氣,再打到瓶子裡,用奈米碳吸附成了固態氫,最後接到瓦斯爐就可以用,這一小瓶容量的氫相當於20公斤瓦斯的能量,價格卻只要三百塊。只是燒氫氣會不會像瓦斯一樣有氣爆的危險啊。業者拿出政府公文掛保障,可惜這種氫氣燃料去年五月剛取得專利,目前還缺金主投資導入量產,看來想正式開賣恐怕得再等一等。
====

不過,他這是用奈米碳管,應該算是是儲存氫氣的終極解決方案,
只要奈米碳管的強度夠,"管徑"又奈米化,
只要靠1大氣壓的常態壓力,就可以儲存比鋼瓶的液態氫還要多的氫氣,

雖然新聞講氫能源只要300元,但這是氫氣的部份,不是奈米碳管的部份,
據我查到的資料,奈米碳管預估1公克大約要33美元才能普及
(現在成本是多少還是未知,恐不好1公克要幾百美元)
那一支奈米碳管的儲氫容器恐怕有300公克,以保守估計300x33x31=可能要30.69萬台幣...

也就是一支300公克的奈米碳管,就要台幣30萬元左右...
所以,要看儲存氫氣的奈米碳管成本能降到哪裡...

㊣愛洗碧㊣(alrin)

2008/06/30 01:14:34

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#530205 IP 92.134.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
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1“可燃冰”
“可燃冰”的主要成分是甲烷與水分子,學名為“天然氣水合物”(Natural Gas Hydrate,簡稱Gas Hydrate),又稱“籠形包合物”(Clathrate),分子架構式為︰CH4‧H2O。天然氣水合物是在一定條件(合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的鹽度、pH值等)下,由氣體或揮發性液體與水相互作用過程中形成的白色固態結晶物質,外觀像冰。由於天然氣水合物中通常含有大量甲烷或其它碳氫氣體,因此極易燃燒,被稱為“可燃燒的冰”,燃燒產生的能量比同等條件下煤、石油、天然氣產生的多得多,而且在燃燒以後幾乎不產生任何殘渣或廢棄物,污染比煤、石油、天然氣等要小得多。組成天然氣的成分如CH4,C2H6,C3H8,C4H10等同系物以及CO2,N2,H2S等可形成單種或多種天然氣水合物。形成天然氣水合物的主要氣體為甲烷,對甲烷分子含量超過99%的天然氣水合物通常稱為甲烷水合物(Methane Hydrate)。


我有看過 “可燃冰” 的相關報導~
我記得......這個東西現在好像難以開採......而且瞬間燒起來溫度太高.......

不過總是一個令人期待的新能源~🙂

雷達斌(osmcyupin)

2008/06/30 09:19:01

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#530273 IP 35.29.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
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我不懂
但我會看別人在做那些研究
不會當隻井底之蛙
以管窺天
還要潔淨能源的資料嗎?
我手上有一大堆
從(天然氣水合物)到(生質燃料)到(氫能源).....最終的電能
保證讓你三天三看不完

你這裡的一堆"新的"氫氣生成辦法,其實只能解決氫氣儲存載運問題,
並不能解決能源問題,因為氫氣不會無中生有。😰
就以你開板這篇為例子,他只是拿鋁的化合物跟水作用將氫還原來使用。
問題是那個鋁化合物不能無限制重複使用,當他在作用中被氧化了之後,
人類還是必須另外耗能來還原他,否則只是另一種用完即丟的耗損。
而在這氧化與還原過程裡,能量的耗損是必須的。
因此這類新發現在能量的儲存攜帶或實際運用上有意義,
但在真正的節能或是替代能源上是徒勞無功的。
嚴格來說,這些過程裏面氫氣從未被"製造"出來,這些過程只是釋放罷了。
博客來有一本書你可以看一下。
http://www.books.com.tw/exep/prod/booksfile.php?item=0010372381
當政客、商賈以及社會閒達在鼓吹"樂活""環保""救地球"的同時, 我正卑微的在烈日下"揮汗""彎腰""求生存"。 環保是件好事,但環保人士未必是好人。

bluepencil(bludbird)

2008/06/30 11:12:26

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#530362 IP 189.57.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
回應 osmcyupin (雷達斌) 所寫
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我不懂
但我會看別人在做那些研究
不會當隻井底之蛙
以管窺天
還要潔淨能源的資料嗎?
我手上有一大堆
從(天然氣水合物)到(生質燃料)到(氫能源).....最終的電能
保證讓你三天三看不完

你這裡的一堆"新的"氫氣生成辦法,其實只能解決氫氣儲存載運問題,
並不能解決能源問題,因為氫氣不會無中生有。😰
就以你開板這篇為例子,他只是拿鋁的化合物跟水作用將氫還原來使用。
問題是那個鋁化合物不能無限制重複使用,當他在作用中被氧化了之後,
人類還是必須另外耗能來還原他,否則只是另一種用完即丟的耗損。
而在這氧化與還原過程裡,能量的耗損是必須的。
因此這類新發現在能量的儲存攜帶或實際運用上有意義,
但在真正的節能或是替代能源上是徒勞無功的。
嚴格來說,這些過程裏面氫氣從未被"製造"出來,這些過程只是釋放罷了。
博客來有一本書你可以看一下。
http://www.books.com.tw/exep/prod/booksfile.php?item=0010372381


唉~
能量or物質不滅定律
請問以目前的科技而言,有可能違反上述定律嗎?
有的話請提供相關參考文獻
我要去研讀,充實加強自己的無知腦袋

Lucifer(ethen1)

2008/06/30 11:25:31

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#530371 IP 250.116.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
台灣一些頂尖的物理化學理工人材
在過去十年間都被一些半導體廠吸引去工廠內顧機台了
造就台灣IC業的成就,但確排擠造成別的產業的浩劫

alonso1(alonso1)

2008/06/30 14:29:14

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#530548 IP 189.222.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
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但我會看別人在做那些研究
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從(天然氣水合物)到(生質燃料)到(氫能源).....最終的電能
保證讓你三天三看不完

光LPG遍及化都做不到了,講那麼多 😌

橘郡(pianosofa)

2008/06/30 14:51:38

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#530573 IP 35.28.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
實際應用還不知道要多久呢

暱眼(t2200452)

2008/06/30 23:13:50

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#530930 IP 187.116.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
🙂

在冰島地熱發電已足夠應付全部人民使用,所以當地現在積極推動電動車(完全沒引擎,只能市區使用)

iscjeremy(iscjeremy)

2009/06/08 03:34:54

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#1079711 IP 250.124.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
這位前輩, 看了你關於生質能源的發言, 真的覺得你的想法非常值得深入討論. 我對於生質能源, 特別是生質氫氣的部分很有興趣, 可否請你分享更多的資料給我呢??? 謝謝 方便的話, 請寄到edman301@yahoo.com.tw

螺絲起子(owalay)

2009/06/08 07:30:34

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#1079734 IP 91.68.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
比較想知道何時成熟...
可燃冰也可以用好多年
氫氣也不錯
電動車
瓦斯車

這些和成本到低可以在油價多少價格才會有最大利益出現...!
油價100、200還是300一桶時?
「千萬別跟豬打架,這只會讓你變髒,卻讓豬樂在其中。」

雲深不知處(hys0124)

2009/06/08 07:48:00

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#1079744 IP 92.137.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
全世界的科學家都想容易的製造氫,可以做為未來的環保燃料。

問題現在都只到實驗室的能力,距離能大量又廉價的生產,還遠的很,不然早就得諾貝爾獎了。

那台灣為什麼不投入研究?

因為台灣沒這個環境...台灣強的是機電整合和生產製造,所以才會想去推電池技術....

不是看到別人有什麼就推什麼....


Life takes its hues from the color of your mind.

money個挫冰(star65tw)

2009/06/08 08:31:02

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#1079786 IP 253.230.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
政府可以和本田合作
引進FCX這種氫動能車
台灣地狹剛好可以推動再生能源車的發展
中歳頗好道,晚家南山陲. 興來每獨往,勝事空自知. 行到水窮處,坐看雲起時. 偶然值林叟,談笑無還期.

雷達斌(osmcyupin)

2009/06/08 11:10:06

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#1080203 IP 35.29.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
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但我會看別人在做那些研究
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我手上有一大堆
從(天然氣水合物)到(生質燃料)到(氫能源).....最終的電能
保證讓你三天三看不完

你這裡的一堆"新的"氫氣生成辦法,其實只能解決氫氣儲存載運問題,
並不能解決能源問題,因為氫氣不會無中生有。😰
就以你開板這篇為例子,他只是拿鋁的化合物跟水作用將氫還原來使用。
問題是那個鋁化合物不能無限制重複使用,當他在作用中被氧化了之後,
人類還是必須另外耗能來還原他,否則只是另一種用完即丟的耗損。
而在這氧化與還原過程裡,能量的耗損是必須的。
因此這類新發現在能量的儲存攜帶或實際運用上有意義,
但在真正的節能或是替代能源上是徒勞無功的。
嚴格來說,這些過程裏面氫氣從未被"製造"出來,這些過程只是釋放罷了。
博客來有一本書你可以看一下。
http://www.books.com.tw/exep/prod/booksfile.php?item=0010372381


唉~
能量or物質不滅定律
請問以目前的科技而言,有可能違反上述定律嗎?
有的話請提供相關參考文獻
我要去研讀,充實加強自己的無知腦袋

其實把目前檯面上的能源當作能量的載體來看的話,這問題就很簡單易懂了。
不管石油、煤、天然氣...都是上古時期的植物吸收了太陽能,並將空氣中的CO2跟水及養分結合成植物本體。這個過程就好比植物將太陽能儲存起來一樣。這些儲存起來的能量後來又經過地質的變化自然加工,最後以我們常見的型態出現。然而無論如何所蘊含的能量都是以億年為單位的太陽能總和。
替代性能源在沒有高能物理(融合或分裂)的支撐下,想要取代這數億年太陽能總和的累積,根本就是緣木求魚。
但是替代性能源的背後商機無限。
套句法國大革命的名言
環保、環保,多少國際斂財假汝知名而行之。
當政客、商賈以及社會閒達在鼓吹"樂活""環保""救地球"的同時, 我正卑微的在烈日下"揮汗""彎腰""求生存"。 環保是件好事,但環保人士未必是好人。

魔鬥神射手(mocar123)

2009/06/08 11:32:27

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#1080292 IP 35.30.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
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但我會看別人在做那些研究
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以管窺天
還要潔淨能源的資料嗎?
我手上有一大堆
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保證讓你三天三看不完

光LPG遍及化都做不到了,講那麼多 😌


LPG 是指LP 和 小GG ?

把話題搞得好嚴肅和無趣哦!

大家輕鬆一下…

該完成的事,盡快完成,不能再拖了!
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