世界首創:德國一釀酒廠使用鐵粉作為清潔、可循環燃料
據外媒報導,許多工業使用的都是通常需要燃燒化石燃料的熱密集型工藝,但一種令人驚訝的綠色燃料替代品正在以金屬粉末的形式出現。這種被研磨得非常細、價格便宜的鐵粉在高溫下很容易燃燒,其在氧化過程中釋放能量,而這個過程並不會排放出碳只產生容易收集的鐵鏽或氧化鐵–對,這是它唯一的排放。
如果燃燒金屬粉末作為燃料聽起來很奇怪,這個過程的下一部分將會更讓你驚訝。在燃燒過程中,鐵作為一種清潔電池,通過包括電解在內的多種方式充電並在火焰和熱中放電。
最近,德國的Swinkels家族啤酒釀造商成為了全球首個將這一工藝工業化生產的企業。該公司一直在跟Metal Power Consortium和埃因霍溫技術大學的研究人員合作在其巴伐利亞啤酒廠安裝一個循環的鐵燃料系統,該系統每年能夠提供約1500萬杯啤酒所需的所有熱量。
作為一種燃燒清潔能源存儲介質,鐵粉的優勢包括了它的廉價和儲備糧豐富、很容易運輸和具有良好的能量密度、高燃燒溫度高達1800°C以及不需要低溫冷卻或在長時間的儲存或失去任何能量。
該系統的往返能量循環效率取決於再生過程中向鐵中註入能量的過程。根據相關論文,高效電解氧化鐵可以將輸入能量的80%儲存在鐵燃料中,這個數字跟現代氫裂解法接近。
不過這項技術顯然還有更大的計劃,而不僅僅是啟動單個的工業應用–甚至不僅僅是主要輸出熱量的應用。“雖然我們為這一巨大的里程碑感到自豪,但我們也展望未來,”致力於金屬燃料發展的埃因霍溫技術大學學生團隊SOLID負責人Chan Botter說道,“已經有一個後續項目,目標是實現1兆瓦的發電系統,我們也在該系統的技術改進方面進行工作。我們還計劃在2024年建成一個10兆瓦的發電系統。我們的目標是到2030年將第一批燃煤發電廠轉變為可持續的鐵燃料發電廠。”
根據論文,使用這種循環過程來發電的理論效率可以達到40%左右。
當然,經濟學將最終決定這一想法能走多遠,而在目前的早期階段這一點仍存在疑問,但這個想法顯然比氫氣、抽水蓄能、電池或動能儲存擁有一些優勢。