什么样的神奇燃料才能便捷且廉价地驱动一个安静、对环境无害的汽车引擎？也许……是汽油？
尽管汽油动力引擎会造成污染，但它们得以延续的最主要原因也许是人类的惯性。毕竟，当美国公路上有 10 万个加油站时，谁会去购买电动汽车或使用替代燃料呢？但这种情况可能很快会改变。一个工程师团队开发了一个系统，可以像使用汽油一样便捷地清洁、安静地为电动汽车提供动力。这是因为工程师们已经找到了一种方法，可以从汽油的化学分解中产生电力。
在某种程度上，内燃机也是通过化学反应运转的——空气和燃料在接触火花时被点燃。受热的气体膨胀推动与汽车车轮机械连接的活塞。但经过热量损耗、机械摩擦和燃烧不完全后，燃料中只有 15% 到 20% 的潜在能量最终用于驱动汽车。
电池供电的汽车通常效率更高，但电量耗尽后需要数小时充电，而不是在加油站几分钟就能完成。为了解决这个问题，许多研究人员正在研究各种燃料电池，它们本质上就是带有燃料源的电池——通常是氢气——可以持续为电池充电。美国国家航空航天局（NASA）已经使用了几十年。在典型的燃料电池中，从氢气中剥离的电子提供电力。燃料电池的主要废弃物是水蒸气，当氢气与氧气反应时产生。
但燃料电池也有自己的问题。这些电池通常含有昂贵的金属催化剂，用于从氢气中提取电子，而且该过程可能会被污染物干扰。也许最大的缺点是，现有的燃料电池只能与少数几种燃料一起使用，例如氢气和甲烷，这两种燃料都难以储存且处理危险。
早在 1991 年，在马萨诸塞州剑桥市的咨询公司 Arthur D. Little 工作的机械工程师 Jeffrey Bentley 就对氢燃料电池的研究现状进行了调查。他意识到，理想的情况是使用汽油运行燃料电池，汽油这种液体容易找到、容易使用，而且每加仑的价格比啤酒还便宜。Bentley 至今仍未找到实现这一目标的方法，但他和他的同事们已经做了次优的选择——他们找到了一种从汽油中制取氢气的方法，并使用氢气为燃料电池供电。
Bentley 说，石油是相当不错的氢气储存罐。汽油分子含有大量的氢原子，它们与碳环和碳链结合。所以，如果你从一个典型的含 14 个氢原子和 6 个碳原子的汽油分子开始，你只需要让 12 个氧原子与碳结合——瞧——你就会得到二氧化碳废气和足够驱动燃料电池的氢气混合物。Bentley 的梦想是将汽油转化为二氧化碳、水和电力，而不是像传统尾气管燃烧后排放的产生烟雾的氮氧化物、臭氧和颗粒物。
但 Bentley 说，有很多方法会出错。如果你只是用大量的催化剂加热汽油，你会得到胶状物。或者你可能会在运行过程中消耗掉过多的燃料。经过多年的努力才完善。Bentley 发现，在充满蒸汽、富含燃料、贫氧的环境中小心地加热汽油，他就能从石油中剥离氢原子。在传统发动机中，燃料液滴在富氧环境中燃烧。但在 Bentley 的装置中，氧原子非常稀少，它们不会燃烧，只会与汽油中的碳结合，产生二氧化碳、一氧化碳和氢气等简单气体的混合物，以及一些常见的石油污染物——硫的化合物。氢气被泵入标准的燃料电池为汽车提供动力。硫可以被清除，二氧化碳是惰性的，但一氧化碳是纯粹的麻烦——如果它进入燃料电池，它就会粘附在分离氢气和电子的电极上，使整个电池失效。
幸运的是，新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员一直在研究同样的问题，并提出了解决方案。就像催化转化器可以销毁排气中的未燃烧燃料一样，洛斯阿拉莫斯的技术使用加热的金属催化剂床，使一氧化碳与其他气体反应生成二氧化碳。这种称为“选择性氧化器”的装置必须精心设计，否则就会燃烧掉大量氢气，甚至产生更多一氧化碳。
洛斯阿拉莫斯实验室的化学工程师 Nick Vanderborgh 表示，对于汽车应用来说，这会变得复杂，因为你必须在不同的流速、不同的混合物和不同的温度下进行操作。我认为许多研究人员可以在稳态条件下完成我们所做的工作，但诀窍是在所有这些复杂条件下保持反应。当气体流过氧化器时，一氧化碳浓度降至百万分之 20 以下，远低于会使燃料电池中毒的水平。富含氢气的气体混合物随后可以安全地进入燃料电池为汽车提供动力。
事实上，结果几乎符合 Bentley 最初的梦想：从汽油中，该系统主要产生水、二氧化碳和电力。当然，二氧化碳是温室气体——但每加仑燃料，该系统的二氧化碳排放量并不比传统发动机多多少。尽管运行洛斯阿拉莫斯氧化器会消耗能量，但 Bentley 表示，从汽油中提取的氢气可以提供比传统发动机燃烧汽油两倍的动力。这意味着汽车每加仑汽油的燃油效率可以达到约 80 英里，从而净减少温室气体排放。此外，该系统无需任何调整即可处理酒精和甲烷等替代燃料，从而大大减轻了对沉迷于汽车的美国人来说，从化石燃料向可再生能源的过渡的痛苦。
即使在这项技术公布之前，美国和德国的汽车制造商就已经在制造原型燃料电池动力汽车，并计划在未来十年内开始生产。现在，由于驾驶员可以用汽油而不是甲烷或氢气来加满他们的燃料电池储罐，转向燃料电池的进程可能会快得多。
