據(jù)報(bào)道，荷蘭一家啤酒廠正在使用鐵粉作為燃料，以展示其作為無(wú)碳能源的潛在用途。

　　微小的鐵顆粒在高溫下燃燒良好，在氧化時(shí)能釋放出能量，可用于工業(yè)過(guò)程或發(fā)電。2018年，埃因霍溫理工大學(xué)(EindhovenUniversityOfTechnology)的研究者首次展示了鐵燃燒過(guò)程的實(shí)用性。他們使用的是一個(gè)20千瓦的系統(tǒng)(與傳統(tǒng)的中央供暖鍋爐的功率水平大致相同)，用于發(fā)電、熱水和蒸汽。燃燒鐵粉只會(huì)產(chǎn)生一種直接的副產(chǎn)品：氧化鐵(鐵銹)，它可以通過(guò)電將其轉(zhuǎn)化回鐵，這也許是由碳中和循環(huán)中的可再生資源產(chǎn)生的。

　　據(jù)悉，荷蘭的Swinkels家族啤酒廠(SwinkelsFamilyBrewers)與金屬電力聯(lián)盟(MetalPowerConsortium)和埃因霍溫研究人員合作，使其位于巴伐利亞州的啤酒廠成為“世界上第一家將這一工藝投入工業(yè)規(guī)模的企業(yè)”。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括：鐵是世界上最便宜的金屬之一，它的普及程度和價(jià)格可承受性，以及它良好的能量密度。

　　事實(shí)上，鐵粉也很容易運(yùn)輸，不需要特別的存儲(chǔ)。可以將其隨需攜帶，必要時(shí)進(jìn)行燃燒，然后收集氧化鐵廢物進(jìn)行更新。這在無(wú)法輕易轉(zhuǎn)向可再生能源的行業(yè)中尤其有用。

　　專家告訴我們：“鐵燃料的美妙之處在于，你可以隨時(shí)隨地釋放儲(chǔ)存在鐵燃料中的能量。如果你把鐵磨成粉末，它就會(huì)變得高度易燃，這種燃燒會(huì)以熱的形式釋放出大量能量。這種熱量可以滿足各種行業(yè)的能源需求。”

　　當(dāng)前，大規(guī)模采用鐵燃料的主要障礙是：回收在此過(guò)程中產(chǎn)生的廢銹。但是，回收過(guò)程也可以用來(lái)保留太陽(yáng)能電池板、風(fēng)電場(chǎng)、水力發(fā)電和其他清潔能源所產(chǎn)生電力的部分多余能量，盡管研究表明這可能不是特別有效：

　　該系統(tǒng)的往返能量循環(huán)效率取決于再生過(guò)程中將能量注入到鐵中的過(guò)程。根據(jù)這篇2018年的論文，高效的氧化鐵電解可以將高達(dá)80%的輸入能量?jī)?chǔ)存在鐵燃料中，這個(gè)數(shù)字與使用現(xiàn)代氫氣分離得到的數(shù)字相似。

　　根據(jù)2018年的這篇論文，使用這種循環(huán)過(guò)程發(fā)電可能會(huì)接近40%左右的理論效率。生產(chǎn)可再生能源，然后以低效的汽輪機(jī)發(fā)電過(guò)程的形式丟棄60%的可再生能源，這看起來(lái)可能有點(diǎn)奇怪，但這最終可能成為一種靈活且經(jīng)濟(jì)高效的方式來(lái)捕獲、分配甚至出口在不方便的時(shí)候產(chǎn)生的可再生能源，而這些能源不需要直接進(jìn)入電網(wǎng)。

　　這項(xiàng)技術(shù)還有其他缺點(diǎn)。金屬燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生氮氧化物，類似于碳?xì)淙剂?，這是由于所涉及的高溫，盡管氮氧化物的數(shù)量可能更少，而且可以通過(guò)巧妙的工程將其降到最低程度，但還是會(huì)產(chǎn)生。粒狀鐵粉也是一個(gè)問(wèn)題。氮氧化物和微粒都可能需要使用過(guò)濾系統(tǒng)。

　　另一個(gè)主要技術(shù)障礙是在不產(chǎn)生大量二氧化碳的情況下回收鐵，這將需要開發(fā)上述高能電解技術(shù)。整個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益尚不明朗，最終也可能無(wú)法與更傳統(tǒng)的可再生能源相媲美。

　　埃因霍溫大學(xué)負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人表示：“目前已經(jīng)有一個(gè)后續(xù)項(xiàng)目，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)1兆瓦的系統(tǒng)，我們也在致力于系統(tǒng)的技術(shù)改進(jìn)。今后，還計(jì)劃在2024年建成一個(gè)10兆瓦的系統(tǒng)。我們的雄心壯志是到2030年，將首批燃煤電廠轉(zhuǎn)變?yōu)榭沙掷m(xù)的鐵燃料工廠。”

　　目前，巴伐利亞啤酒廠安裝的循環(huán)鐵燃料系統(tǒng)每年可為生產(chǎn)1500萬(wàn)瓶啤酒提供燃料。

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