铝作为燃料,能量密度是氢气的8倍
前NASA科学家彼得·戈达特(Peter Godart)创立的Found Energy公司筹得1200 万美元(8600 万人民币)资金,计划明年初安装系统。
他的解决方案就是利用废铝产生15.8 兆焦/千克的热量和36.3 兆焦/升的氢气,目标是实现零碳能源。
Found Energy是一家由前NASA科学家彼得·戈达特于 2022 年创立的初创公司,正在推广一种将铝转化为无碳热能和氢气来源的解决方案。
根据他们公布的数据,铝可以释放每千克 15.8 兆焦的热量,并产生能量密度为每升 36.3 兆焦的氢气——差不多是液态氢(每升 7.2 兆焦)的 8 倍。
公司已经拿到1200 万美元的种子轮融资,计划明年初在美国东南部的一家工具制造厂安装第一套系统。原材料就来自工厂现场产生的废铝。
目前进展和商业化情况
Found Energy实验室近日宣布,他们正在为首个工业客户准备热能和氢气系统的安装。具体定价或商业折扣还没公开。眼下的重点是测试、演示,争取明年初把第一套系统在现场跑起来。
技术原理和核心数据
铝氧化释放的热量能达到15.8 兆焦/千克,产生的氢气能量密度高达36.3 兆焦/升;作为对比,液化氢只有7.2 兆焦/升。
铝—水反应会产生氧化铝,同时释放热量和氢气。氢气在现场产生,这样就不用担心气体或液体储存的安全问题了。
最大的难题是铝表面会形成一层氧化铝膜,阻碍深层反应。Found Energy用液态金属催化剂渗透到微观结构里,把氧化层剥掉,让反应能像在“锅炉”里一样持续进行下去。

历史回顾和专家看法
把铝当燃料用这个想法其实研究了好几十年了。布鲁内尔大学伦敦分校的杰夫·斯卡曼斯(Geoff Scamans)早在 20 世纪 80 年代就研究过把铝用在车辆上,但因为铝—水反应效率不够最后没搞成。
彼得·戈达特也承认,氧化层这道坎导致“这个想法一次次被提出来又一次次被放弃”,但他相信腐蚀性液态金属催化剂是维持反应的关键突破。
未来发展方向
短期内,Found Energy想先给生产设施提供现场工业热能和氢气,第一个客户就是东南部一家工具制造厂。
往后看,如果这个模式能稳定下来并推广开,就能同时解决两个大问题:一是减少水泥和钢铁行业的排放,二是处理那些难回收的“脏”废铝。
原材料供应情况
根据国际铝业协会的数据,每年没被回收的废铝超过 300 万吨,另外还有 900 万吨铝压根没进入回收系统就直接扔掉或烧掉了。
关于材料循环这块,公司计划把反应器里的氢氧化铝收集起来,用清洁电力把它还原成金属铝,形成一个闭环。
按他们内部估算的规模,要满足所有工业热能需求,进入循环的铝大概需要 3 亿吨,约占全球铝储量的4%。
可能带来的影响
在重工业方面,无碳热源能帮水泥和钢铁行业减排。对铝回收市场来说,能消化“脏”铝为处理难回收废料找到了出路,提高材料利用效率。在氢能领域,通过铝—水反应现场制氢,省去了储存气态或液态氢的麻烦和风险。
还需要观察的问题
催化剂的具体成分还没公开,商业规模下的成本、性能和可靠性还没数据。第一套系统的部署和实际运行反馈要等到明年初才能看到。
在实验室演示时,戈达特展示了一下效果:铝一加进去就立刻反应,水马上就烧开了。
他说这说明能量释放有多快:“在你家炉灶上烧开水可要慢多了。”
【信息来源:vietnam.vn】
