金属：新型潜力无碳燃料

时间：2022-12-12

欧洲太空局ESA的科学家正利用太空微重力的环境，进行用金属作为燃料的各项实验

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科学家在考察把铁粉作为燃料能源的可能性。欧洲太空局(ESA)的科学家正利用太空微重力的环境，进行用金属作为燃料的各项实验。

甲烷和多种金属(左起：甲烷、铁、铝、硼 / 铝、锆)燃烧的火焰示意图。(Alternative Fuels Laboratory/McGill University)固态燃料并不罕见，比如火柴、新年焰火以及亚利安(Ariane)火箭和其它几种火箭，使用的都是固态燃料。只是人们不太注意的是，其实铁粉也可以燃烧，而且燃烧的过程无烟、无碳，又是地壳内一种丰富的资源。作为传统石油的替代能源之一，铁粉可以做为汽车能源吗?科学家开始考虑这个问题有几年的时间了。除了做为初级能源材料，科学家也在考虑把铁粉做为蓄电材料，储存和运输像太阳能、风能等洁净能源。就像以前提到的所谓“氢经济”概念那样，有一套氢能源生产、配送、贮存及使用的市场运作体系，铁粉也可以胜任同样的用途构建一套市场框架，做为机车、船只、电厂的动力来源。可是铁粉比氢气具有优势：铁粉能源密度更高，储存和运输都更方便。这个技术的障碍在于，开发有效燃烧铁粉的系统，这需要对金属燃烧物理过程的深度了解。

为了研究这个过程，研究人员需要把铁粉悬浮30秒，观察火焰传播的方式。欧洲太空局使用探空火箭、抛物线飞行线路等环境失重的条件进行这些实验，检验现有理论模型的有效性和分析新的发现。类似汽油在引擎内燃烧的过程，铁粒子的密度、燃烧室气体的组成都是重要的参数。这些微重力环境下的实验有助于科学家找到最佳的参数，设计出最合适的商用焚烧设备。