世界首创:德国啤酒厂安装一套循环铁燃料清洁能源系统

世界首创:德国啤酒厂安装一套循环铁燃料清洁能源系统

许多工业使用热密集型工艺,通常需要燃烧化石燃料,但一种令人惊讶的绿色燃料替代品正在以金属粉末的形式出现。磨得很细的廉价铁粉很容易在高温下燃烧,在氧化过程中释放能量,不排放碳,并产生容易收集的铁锈,或氧化铁,作为其唯一的排放物。

如果将金属粉末作为燃料燃烧听起来很奇怪,那么接下来的部分过程将更加令人惊讶。这些铁锈可以在应用电力的情况下直接再生为铁粉,如果你使用太阳能、风能或其他零碳发电系统来做这件事,你最终会得到一个完全无碳的循环。铁就像燃烧过程中的一种清洁电池,通过电解等多种方式之一充电,并在火焰和高温下放电。

最近,德国的Swinkels Family Brewers公司成为世界上第一家将这一工艺应用于工业规模的企业。该公司与金属动力联盟和埃因霍温理工大学的研究人员合作,在其巴伐利亚啤酒厂安装了一套循环铁燃料系统,该系统能够提供每年约1500万杯啤酒所需的全部热量。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com

世界首创:德国啤酒厂安装一套循环铁燃料清洁能源系统

“我们非常自豪地成为第一家在工业规模上测试这种新燃料的公司,以帮助加速能源转型,”皇家斯温克尔斯家族啤酒公司的首席执行官Peer Swinkels说。”作为一家家族企业,我们投资于可持续发展的循环经济。在与金属动力联盟的合作中,我们将这种思维方式与高质量的知识相结合。通过这项创新技术,我们希望使我们的酿造过程减少对化石燃料的依赖。我们将继续投资这项创新技术。”

作为一种可燃烧的清洁能源储存介质,铁粉的优点包括:价格便宜、数量丰富;运输方便,能量密度大;燃烧温度高,可达1800℃(3272℃);(不像氢气等)不需要低温冷却,也不需要在长时间储存过程中损失任何能量。

该系统的往返能量循环效率取决于在再生过程中向铁投入能量的工艺。根据2018年的一篇论文,氧化铁的高效电解可以将高达80%的输入能量储存在铁燃料中–这一数字与现代氢裂解得到的数字相似。

这项技术有更大的计划,而不仅仅是点燃个别工业应用。”虽然我们为这个巨大的里程碑感到自豪,但我们也着眼于未来,”Chan Botter说,他领导着埃因霍温理工大学的学生团队SOLID,这是一个致力于推进金属燃料的小组。”已经有一个后续项目,旨在实现1-MW的系统,在这个项目中,我们还致力于系统的技术改进。我们还在为一个10-MW系统做计划,应该在2024年准备好。我们的目标是到2030年将第一批燃煤电厂转变成可持续的铁燃料电厂”。

根据2018年的这篇论文,使用这种循环过程来发电可以接近40%左右的理论效率。产生可再生能源,然后以低效的蒸汽轮机发电过程的形式将其中的60%扔掉,这似乎有点奇怪,但这最终可能会成为一种灵活且具有成本效益的方式,以捕获、分配甚至出口在不方便的时间产生的可再生能源,当没有需求时,将其直接输入电网。

通过现有的发电基础设施运行铁粉,可能只需要改造以处理不同的燃烧过程,就可以建立一个非常清洁但又能响应负荷的电网,该电网可以通过卡车运来的容易储存的原材料来运行,这些原材料可以来自上述的清洁可再生能源再生操作。

当然,经济效益最终将决定这个想法能走多远,而这在目前的早期阶段仍然是个问题。但这个想法看起来肯定比氢气、抽水机、电池或动能储存有一些优势,这取决于你用它来做什么,这是一个值得我们关注的有趣想法。

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