汽车发明给我们的警示
——基于汽车发明的科技实践探讨活动
杭州市萧山区朝晖小学少年科学院 科技协作小组成员 指导老师：金亚军
汽车是现代社会方便人们出行的现代化交通工具，它带给人们更多的安全和舒适。有时因为汽车的好处，我们就会迷信的相信汽车的完美，因为它带给人们的益处已经给现代人们留下难忘的印象。从原始人的行走，到马车的使用，再到现代汽车，体现了人类科技的发展变迁。但是，就像人无完人、体无完肤一样，汽车给人们带来种种益处的同时，却也有不可回避的缺点，值得我们去思考，更值得我们的去改进。
经过我校科技协作小组的共同研究发现汽车的缺点还真不少！不经意地例举出了11大缺点！？
缺点一、汽车尾气的排放。汽车排放是指从废气中排出的CO(一氧化碳)、HC＋NOx(碳氢化合物和氮氧化物)、PM(微粒，碳烟)等有害气体。要知道现代社会到处都是各种宽阔的公路，而公路上更是跑着数不尽的汽车，而每辆跑动的汽车都在不停地排放着大量尾气。虽然现在人们已经注意到汽车的尾气问题，其中欧洲标准是我国借鉴的汽车排放标准，目前国产新车都会标明发动机废气排放达到的欧洲标准，但是要彻底解决汽车尾气问题还是难以解决。
缺点二、由于汽车大增，导致人类过度建设公路，破坏绿化环境。就我校周围的马路来看，原先我校朝晖小学地区都是一片片良田，现如今我校已经被马路包围。由于现代马路建造都比较宽阔，所以马路的新建就霸占了大量稻田，使我们原本缺少的土地在不断减少，直接破坏了生态平衡。
缺点三、汽车使用的费用较高，不是一般人能够承受。就轿车而言，轿车一般价位以10万计算，每年按照省用原则使用费用少则1万元，如果汽车的使用年限为10年，那么总共将消费掉13万元。这是一笔不小的开销，如果将这一笔开始使用在人们的出行，总有些消费过大。
缺点四、汽车的停车问题。因为汽车本身占位较大，所以不管汽车停在那里，对与中国人来说一辆汽车的占据空间是比较奢侈的。就萧山区来说，如果人们住在农村，又在农村建有私房，汽车停车位问题较容易解决。但是如果在城区，问题就大了。为了让小车能够有自己的停车位，就2011年的价格，一个停车位少则15万，多则20万。如果没有停车问题就更大了，小车就必须停到马路上，这样就会导致交通的拥挤问题。
缺点五、汽车内的空气不新鲜问题。由于汽车一般都是封闭停放的，所以早上上班族开车进入汽车时，汽车内就会有难闻的气味，这些气味难免给人带来难以接受的感觉。即使汽车经常开窗，但是由于汽车关闭时间较长，所以车内空气不新鲜问题就成为一个很难解决的问题。
缺点六、夏日炎炎时，汽车有时找不到车位停在阳光下，经过阳光的暴晒使车内的空气迅速升温。当驾车者进入车内时就会与车内的热空气相遇，这是非常难以令人接受的事情。
缺点七、汽车容易导致汽车拥挤问题。萧山区城厢镇由于发展快速，城镇化比较明显，人口剧增，汽车拥有量大。随之很容易造成汽车拥挤问题。在汽车上下班高峰期，城区就会变成汽车拥挤的马路，各种汽车排着长长的队伍，给行车者带来更多的无奈。
缺点八、汽车由于个子较大，就很难穿过小道。汽车能在宽阔的马路上驰骋，但是一旦遇到小道就只能束手无策，这也是汽车的无奈吧！
缺点九、汽车的卫生难题。由于汽车的个体大多较大，所以汽车的车身清洗就成了麻烦。如果交给汽车清洗装置，那就要另外收费，这样就费钱；如果自己擦拭，少则10及分钟，多则半小时不止，这样又费时。尤其在和时间赛奔跑的年代里，洗车就成为现代人的一个负担。
缺点十、汽油的使用问题。汽油是大多数汽车的动力燃料，但是现在汽油的价钱较贵，导致汽车的使用成本较高。一旦汽油紧缺，开汽车就成为一种奢侈！
缺点十一、汽车的占位问题。以4.3米以下（1.5L）的小型轿车为例，一般的轿车宽度在1.4～1.5米之间，一辆汽车就必须占有6平方米的大小。虽然小车可以容纳四五位乘客，但是大家知道一般小车在使用中，最多的情况是只坐驾驶员一人。就一个人的占地和小车的占地之比在1∶10之间，这样就造成汽车占位的浪费问题。尤其对于拥挤的中国现状来说，更是值得大家的思考。
汽车的缺点很多，但是仔细罗列汽车的优点却并不多！
优点一、安全性能较高。由于自行车、电瓶车和摩托车都是二轮的，属于人包铁没有保护壳，所以一旦摔倒，将直接造成行驶者伤害。但是汽车有一个保护壳，是铁壳包人，又是四轮的，一般轿车又有安全气囊，这样就使汽车的安全性得到很大的提高。
优点二、乘坐舒适性较好。除了车内空气不新鲜外，车内的座椅设计，封闭外壳保护和车内的空调音乐系统，可以有效防止风吹雨打，很大程度上提高了汽车的舒适性。
优点三、便于集体出行。由于小车一般设计4～5个座位，正好能够装下现代小家，这样就可以实现家庭和小集体的集体出行。
纵观汽车优缺点辨析，不难发现汽车的发明缺点多于优点，也许汽车安全舒适性的优点太过迷人。但是也不能因为汽车的三个优点，就可以把汽车的10大缺点忽略不计。实际上，出行安全和舒适性是人们一直的追求，但是现代人应该注意到汽车文化带来的社会问题和环境问题，而这一些才是人类的长远需要。正所谓保护地球就是保护人类的家园！应该足以让人类引以为戒吧！！
实际上，在我们身边却正在发生着我们所不敢预想的结果，现代人将购车开车成为一种时髦！很多人以拥有自己的座驾而荣幸，这样的汽车文化务必导致环境问题的步步升级，这是令每一个地球人深思的！一句话，我们还要不要地球环境的将来？
对汽车的现实问题，我们科技协作小组进行了商议，商议如何解决汽车的现实缺点，我们关注重点指向汽车尾气。现行汽车的发展方向趋向于太阳能、水能和电能的开发。由于水的构成是氢和氧组成，一旦分离后，氢气可以作为燃料，氧气可以作为助燃剂，氢氧燃烧以后有变成了水，所以是完全无污染的。据网络资料查询得出：利用太阳能生产氢气的系统，有光分解制氢，太阳能发电和电解水组合制氢系统。到目前为止，对太阳能制氢的研究主要集中在如下几种技术：热化学法制氢、光电化学分解法制氢、光催化法制氢、人工光合作用制氢和生物制氢。太阳能-氢能转化是氢气工业化生产技术发展的方向，但是仍然有很多实际的问题，对于光电化学制氢的关键是高效率、低成本的单结和多结太阳电池的研究；对于光催化制氢的研究关键在光催化基本理论的研究以及高效、低成本、长寿命光催化材料的合成。但“氢经济”即将成为必然，而清洁高效的氢气生产技术的工业化必将在远的将来成为现实。
经过小组探讨我们的思考方向指向水的电解原理：
据网络资料查询得出：
水是弱电解质，内部存在电离平衡
①H2O=H(+)+OH(-)
②H(+)+OH(-)=H2O
v①=v②
在直流电作用下，放出氢气与氧气，氢离子与氢氧根离子不
断减少，打破平衡体系，使水不停地电离，且v①>v②，所以反应不断进行
阳极反应：4OH（-）-4e（-）=2H2O+O2↑
阴极反应：2H（+）+2e（-）=H2↑
总反应：2H2O=（通电）2H2↑+O2↑
解释：水分子由氢原子和氧原子组成（构）
通电后水分子被破坏，分解为氢原子、氧原子（分）
两个氢原子组成一个氢分子；两个氧原子组成一个氧分子（合）
许多氢分子聚集在一起为氢气；许多氧分子聚集在一起为氧气（聚）
我们有理由相信，人类社会告别化石燃料时代的时间不会太远，基于可再生清洁能源生产和使用技术之上的可持续发展之路，将是一条光明大道。
鉴于此，科技协作小组进行了进一步探讨。如果我们的汽车也能用上氢氧发动机，那汽车的尾气排放就是水蒸气了，也就没有了汽车尾气的污染。探讨中我们发现氢气是一种很好的燃料，所以就能成为汽车发动机燃料。我们的创意是将太阳能和水的电解原理进行结合，也就是利用太阳能转化成电能，再用电能分离水制成氢气和氧气。
接着科技协作小组，经过大家讨论，集体设计了一个方案：
我们的设想是在平时的马路上架设大量的太阳能电板，由于马路的面积较大，虽然马路边有很多绿化树木，但是留出的空间也很大。如可以完全将太阳能电板架设到人行道和非机动车道上方，这样太阳能板也能作为行人的遮阳棚和防雨棚。甚至我们还想到能否发明太阳能板路面，这样太阳能的利用就能达到很高的利用率。有了大量的太阳能板的铺设，就有了大量的太阳电能。在不同的路段再分别设置一个水流电解站，电解站的功能是将水直接电解成氢气和氧气。这些氢气和氧气可以作为汽车的补充燃料，如果有多余的氢气和氧气，即可以直接输送到千家万户作为厨房燃气，也可以进行燃烧发电输送到电网上。小组的讨论到此，大家都有了眼前一亮的滋味，大家都感觉这样真好！于是大家又预想，这样的科学前景一旦实现，人们将有取之不尽的能源，而且都是无污染的，将给地球环境带了不可预想的好处！！
经过这次活动，大家对科学的梦想有了更多期待，对科学也有了更多感慨和行动，也从内在激发了学生科学兴趣，使大家更加关注科技发展和生活参与，共建一个美好的地球家园不约而同地成为了我们的共识！
