能源危机下的另类选项:烧铁

2022-09-15 11:51:54

       据外媒报道,作为廉价、丰富和易于运输的燃料,铁(Fe)再次成为解决目前能源危机问题的一个选项,不同国家的几个研究团队正在研究利用这种原材料缓解能源危机的可能性。报道称,铁元素可以被用作燃料(事实上铁粉已经投入使用),也可以用来储存太阳能或风能。最重要的是,铁是一种储量丰富、价格低廉且易于运输的矿物质。据科学家介绍燃烧铁得到的能量与燃烧煤时相同,但却毫无二氧化碳排放,因为铁不含碳;燃烧铁会得到一种副产品-氧化铁;还可以把氧化铁中的氧提取出来,然后就又得到了铁。这是一个循环过程:燃烧铁,得到氧化铁,还原提取氧元素,重新得到铁并准备再次作为燃料使用。

燃铁未来

       虽然点燃铁锭可能会比它本身更麻烦,但细铁粉与空气混合是非常易燃的。当你燃烧这个混合物时氧化了铁。而碳燃料氧化成二氧化碳,铁燃料氧化成Fe2O3,也就是常见的铁锈。关于锈的好处是它是一种固体,可以在燃烧后捕获并还原,这是整个过程中唯一的副产品——铁粉,能量以热能和铁锈粉的形式释放出来。铁的能量密度约为11.3 kWh/L,优于汽油。虽然它的比能量相对较低,只有1.4千瓦时/公斤,这意味着在给定的能量下,铁粉所占的空间比汽油少一点,但它的重量几乎是汽油的十倍。

      报道指出,这个过程听起来十分简单又无懈可击,而且在不久的将来很可能变成现实。多个研究小组正在研究这个问题。其中最重要的两个项目正在欧洲展开:荷兰的铁燃料和德国的清洁循环。在这两个项目中,荷兰的技术目前是最先进的。铁燃料项目的科学团队已经成功地在荷兰的一家啤酒厂实施了使用铁作为燃料的技术。

       铁粉可以大量制取并且安全处理,可以无限期储存,而且可以通过铁路等现有的散货运输工具很容易地运输。除了工业热源(最终将包含改造燃煤电厂烧铁粉),研究人员正在探索是否可以用铁粉作为大型货船的燃料,这是最急需改进的碳排放系统,此外科学家希望能够在未来四年内为工业部署10兆瓦的铁粉高温供暖系统,并在10年内实现首个燃煤电厂的转换。

       目前技术需要改进和发展,金属粉末的市场需要扩大,金属粉末必须成为未来能源系统的一部分,并被视为安全、清洁的替代品。铁粉在能量储存、运输和生产方面发挥着重要的作用,但受到了许多技术和经济的约束,可以通过补充氢等其他零碳能源来加以克服。对于一个零碳能源的未来,科学家认为没有赢家和输家——需要所有人的共同努力。

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