燒煤燒石油已經(jīng)OUT了,未來鐵粉燃料才是主流
鐵粉是什么?鐵粉是金屬,金屬也可以燃燒嗎?以常識來判斷,似乎是不行,但事實是上一個以鐵粉作為燃料的燃燒系統(tǒng)已經(jīng)在荷蘭安裝調(diào)試完畢并投入使用。
鐵粉是怎么變成燃料的?從來沒聽說過鐵粉可以燃燒。當(dāng)我們加熱鐵粉時,它會隨著溫度的升高而變紅。如果我們繼續(xù)加熱,把溫度提高到1583攝氏度,鐵粉就會熔化成液態(tài),俗稱鐵水。即使如此,它也不會燃燒。為什么鐵不會燒?作為金屬,鐵原子排列緊密,使得鐵原子不可能與空氣充分混合。燃燒至少需要三個要素:可燃物、燃燒器和點火。如果可燃物不能與燃燒器充分混合,自然就不能燃燒。
既然明白了通常情況下鐵為什么無法燃燒,那么讓它燃燒起來也就變得十分容易了,只需要讓其與空氣充分混合就可以了,怎么充分混合呢?簡單,把它磨成粉。
當(dāng)鐵塊變成鐵粉時,與空氣充分混合,很容易點燃。事實上,根據(jù)這種方法,不僅鐵,其他金屬也可以燃燒。那么化石燃料用的好,為什么要改燒鐵粉呢?首先,與化石燃料相比,金屬的燃燒更穩(wěn)定。其次,化石燃料的燃燒會帶來污染,這是全球變暖的原因,而金屬的燃燒并不存在碳排放的問題,所以污染是無法討論的。三,煤炭、石油和天然氣是有限的和不可再生的,因此尋找新能源來替代它們勢在必行。
化石能源不可再生,難道鐵就可以再生了嗎?鐵當(dāng)然也是不可再生的,但作為一種燃料,它卻是可以再生的。
鐵粉燃燒不像化石燃料那樣產(chǎn)生煙霧,但燃燒后的產(chǎn)物是固體氧化物。能不能把金屬的固體氧化物再還原成金屬?當(dāng)然可以,而且很容易。電解沒問題。電解電從哪里來?既然電解有電,為什么要燒鐵?直接用電供能不香嗎?邏輯上這是對的,但是如果我們用來電解還原的電是多余的,那么情況就完全不同了。
發(fā)電廠發(fā)的電不太對,多余的電經(jīng)常被浪費,尤其是依賴天氣的水電和風(fēng)電。如果將剩余的電能用于電解還原鐵粉,將大大減少能源的浪費。從另一個角度來說,這也解決了這些電廠的儲能問題。這樣,燃燒鐵粉獲得能量和利用剩余電能電解還原鐵粉形成一個循環(huán),整個過程不產(chǎn)生污染物。
目前,上一個以鐵粉作為燃料的燃燒系統(tǒng)已經(jīng)在荷蘭的斯溫克爾家族釀酒廠投入了使用,這使我們看到了一種可能,就是未來金屬可能會成為一種重要的能源,而且這種可能性還非常大,因為與化石燃料相比,金屬燃料的優(yōu)勢實在是太多了。
鐵粉可以回收利用,燃燒過程中不會產(chǎn)生污染物,燃燒極其穩(wěn)定。此外,金屬燃料比化石燃料更容易儲存和運輸,成本也低得多,因為金屬幾乎不需要任何特殊的儲存和運輸條件。如果金屬的電解還原在未來可以規(guī)?;菍⑹且环N不需要任何額外成本的能源,既環(huán)保又便宜,非常符合我們對優(yōu)質(zhì)能源的認(rèn)知。