Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Jernpulver som fremtidens batteri

Det kan ligne almindeligt pulver, men det kunne godt være fremtidens energibærer. Kredit:Bart van Overbeeke

Jern i tanken. Det virker som et eventyr, men jern har en lys fremtid som brændstof. Rens fra pumpen, ingen CO 2 emissioner, det siger forskere ved Eindhoven teknologiske universitet.

Hvis entusiasme var et brændstof, professorerne Niels Deen og Philip de Goey ville aldrig skulle fylde op. Ligesom Mark Verhagen, leder af Team SOLID. De tre taler entusiastisk på Eindhoven University of Technology om deres "baby, "en pilotinstallation affyret med jernpulver, der producerer varme. Konstruktionen, udviklet af Metal Power-konsortiet, som Team SOLID tilhører og finansieres af provinsen Noord-Brabant, har ingen CO 2 emissioner og restproduktet - rust - kan genvindes. "I øvrigt, vi skal ikke bekymre os om, at vi mangler jern, "siger professor i forbrændingsteknologi De Goey." Jern er vores anlægs mest almindelige element. "

Kollega Niels Deen (Maskinteknik) kalder metalpulver for en lovende energibærer. "Energiforsyningen fra vindmøller og solpaneler svinger enormt. Hvor der er overskud af forsyning, du skal kunne gemme den energi. Det kan du gøre med batterier, men det er ikke egnet til alle situationer, såsom lagring af store mængder energi. Vi undersøger nu et alternativ:lagring af energi i jernpulver. "Når du brænder det pulver, energien frigives som varme. "Deen:" Tænk på jernpulveret som et opladet batteri. Ved forbrænding, du får energi af det, og det der er tilbage er et tomt batteri i form af rust. Ved at lave jernpulver ud af rusten igen, du oplader batteriet. Og du kan gøre det igen og igen. "Jernpulverets kapacitet til energilagring er imponerende.

Turbine

Deen:"Jernpulver er også let at transportere og kan genbruges. Hvis du forbrænder jernpulver med varme gasser for at drive en turbine eller en motor, rustpulver forbliver. Ved at bruge brint produceret af elektricitetsoverskud fra bæredygtige kilder forvandler du det til jernpulver igen. Sådan udvinder du iltet fra rustpartiklerne. "

Hvis jern er sådan en smuk energibærer, hvorfor arbejder vi på det først nu? "Mennesker har brændt metal i århundreder. Tænk på fyrværkeri, udviklet af kineserne. Men præcis hvordan det hele fungerer, er noget, vi kun har kendt i et par år, "siger Philip de Goey. Ifølge Niels Deen, der er en anden vigtig grund:"Der har altid været et lettere alternativ:fossile brændstoffer. Hvis de er bredt tilgængelige, billige, og alle vil bruge dem, hvorfor så kigge efter alternativer? Men vi har tidsånden med os nu. "Metalbrændstoffer 'drager fordel af det."

Skepsis

Kredit:Bart van Overbeeke

De Goey er sikker på, at fokus på jern som brændstof vil vokse hurtigt. "Nu hvor vi skalerer det op, alle vil være med. Ikke flere milligram og små flammer i laboratoriet, ingen, vi bygger et industrielt forbrændingsanlæg. Med en effekt på op til 1 megawatt. Virksomheder, der plejede at sige 'det er sjovt, men lad os virkelig se noget, "tager nu vores projekt meget alvorligt."

Mark Verhagen tilføjer, at han for nylig var i Kina "og de så på mig med skepsis. Men det ændrer sig, når du viser dem, hvad du laver. Alle ser potentialet i større skala. Vi arbejder med virksomheder som Shell og Uniper ( tidligere E.ON). " Den første demonstration finder sted i begyndelsen af ​​dette år. Rundt om hjørnet, hos Swinkels Family Brewers, bryggeren af ​​Bayern øl. De Goey:, "Vi sætter en testrigger der. Vi bygger det ikke selv. Det er, hvad andre parter i vores konsortium gør, inklusive, for eksempel, Team SOLID. "

Dette hold har nu omkring tredive medlemmer. "Med al slags ekspertise. Ikke kun teknikere. Også folk, der har en kommerciel hældning, "siger Verhagen. Professorerne er stolte af Team SOLID. Deen:" De er motiverede studerende, der ikke får løn. "De Goey:" Du kan se et stort socialt engagement i dem. "

Boligkvarter

For at få installationen væk fra jorden kommercielt, en kompakt, mere effektiv version er nødvendig. "Det kan vi. Med vores nuværende pilotinstallation, du kunne drive et lille villakvarter. Med en mindre installation, men med en større kapacitet på 1 til 10 megawatt, det bliver en attraktiv mulighed for virksomheder, der har brug for at komme ud af gasnettet, "siger De Goey.

Professorerne tror fast på deres projekt, men det vil kun være en del af løsningen på det store miljøproblem. "Biler kører ikke på jernpulver i et stykke tid." Tre andre sektorer er allerede meget lovende. Vi arbejder sammen med den maritime sektor for at udvikle bæredygtige skibe, drevet af forbrænding af jernpulver, "siger De Goey." Og for enhver industri, der kræver høje temperaturer (til kemiske processer på omkring 1000 grader) og kulkraftværker, de kan fyres ved hjælp af jernpulver. "Det er fokus for vores opmærksomhed med Uniper." Deen:"Hvis du lukker store hollandske kulkraftværker, det er en enorm udslettelse af kapital. Men hvis du kan konvertere dem uden CO 2 emissioner, med kun rust som restprodukt, så bliver det attraktivt for energiselskaber. "

Jorden har jernmalm i overflod. Men gælder det også for jernpulver? De Goey:"Nej. Der er nu omkring ti leverandører på verdensplan. Med den nuværende forsyning, du kunne nu konvertere ti kulkraftværker og forsyne dem med jernpulver. Men hvis markedets efterspørgsel stiger, så vil forsyningen være der. "Deen:" Den store fordel er, at du kun behøver at lave det pulver én gang. Så kan du genbruge det konstant. Jern forbliver jern. "


Varme artikler