【最新研究】金屬也能當燃料!全球第一個以金屬作為燃料的燃燒系統已開始試用

天空之城 2021/01/21 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知识不会,只是姿势不对;科学凡此种种,用人话讲才能听懂

文/天空之城

 

金屬能夠被用來當作燃料嗎?對於這個問題,相信很多人都會直接給出否定的答案,然而實際情況卻並非如此。

上圖為甲烷、鐵、鋁、硼鋁、鋯在空氣中燃燒所形成的穩定火焰,由此我們可以清楚地看到,金屬也能當燃料!事實上,一個來自荷蘭埃因霍芬理工大學(TU Eindhoven)的科研團隊的研究表明,金屬有望成為未來最有前途的燃料之一,這具體是怎麼回事呢?下面我們就來瞭解一下。

如果我們把一塊金屬,比如說一塊鐵丟進一堆火裡,那麼我們最多只會看到這塊鐵被燒紅了,它根本就不會燃燒,而之所以會這樣,是因為這塊鐵中的原子並沒有與空氣充分地混合。

那麼假如我們把這塊鐵研磨成極細的粉末,然後將其與空氣充分地混合,在這種情況下,燃燒是不是就會變得容易多了呢?答案是肯定的。

事實上,這種原理其實早已得到了一定的利用,例如鋁熱劑中的燃燒就是金屬鋁的粉末,煙花裡的著色劑也是金屬粉末,而在固體火箭燃料裡也存在著金屬粉末。

根據這個原理,這個科研團隊開發出了一種以金屬鐵的粉末為燃料的燃燒系統,該燃燒系統能夠將鐵粉與空氣充分混合,並將其注入燃燒室進行均勻且穩定的燃燒,然後利用鐵粉燃燒產生的熱量驅動發動機。

根據介紹,之所以選用金屬鐵來當燃料,是因為鐵的成本相對較低並且容易獲取,更重要的是,鐵粉的能量密度並不比傳統的化石燃料差。

目前該系統的原型機已在荷蘭的斯溫克爾家族釀酒廠(Swinkels Family Brewers)安裝調試完畢,這就意味著,全球第一個以金屬作為燃料的燃燒系統已開始試用。

研究人員指出,相對於化石燃料而言,使用金屬粉末作為燃料有著許多優勢,例如金屬燃料很穩定,不需要特殊的儲罐或者低溫冷卻,因此非常便於運輸和保存,而其最大的優勢就是,金屬燃料非常綠色環保,因為它燃燒時不會有碳排放,也不會產生煙霧,當其燃燒之後,只會生成穩定無害的固體氧化物。

(圖為一名工作人員正在將鐵粉注入該燃燒系統)

那麼問題就來了,地球上的金屬就只有那麼多,如果把金屬用來當作燃料的話,那麼可能用不了多長時間,地球上金屬資源就被消耗殆盡了,到時候又怎麼辦呢?

對此研究人員解釋說,其實不必擔心這個問題,因為這些固體氧化物是可以回收並再次利用的,從理論上來講,我們完全可以利用電解的方式將這些氧化物再次還原成金屬的。那麼這些電能從何而來呢?根據設想,可以利用太陽能、風力等發電系統來提供電解氧化物所需要的電能。

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