財聯(lián)社6月5日訊（編輯 黃君芝）近期，研究人員利用微重力實驗研究了鐵粉的離散燃燒，從而實現(xiàn)了無碳、無限可回收的能源儲存。這在地球和未來可持續(xù)的月球前哨站都有很好的應用前景，人類可能會進入一個新的“鐵器時代”。
在合適的環(huán)境下，所有物質都可以通過添加氧氣燃燒，但找到合適的混合物并產生足夠的熱量會使一些材料比其他材料更容易燃燒。這種實驗也被稱為離散燃燒，主要的環(huán)境是微重力實驗室。
【資料圖】
加拿大麥吉爾大學（McGill University）和荷蘭埃因霍溫理工大學（Eindhoven University of Technology）的科學家們利用歐空局的微重力實驗設施對離散燃燒進行了研究。
據悉，在離散燃燒的過程中，火焰不會連續(xù)燃燒燃料，而是從一個燃料源跳到另一個燃料來源。這種形式的火災在地球上幾乎不會自然發(fā)生，但有一個例子是森林火災，一棵樹完全燃燒，當溫度上升到足夠高時，火會跳到下一棵樹上。
不過，在零重力飛機和火箭飛行的實驗中，燃燒鐵塵可以使鐵顆粒漂浮并點燃。高速攝像機捕捉到了這一景象，使研究人員能夠更好地了解這一現(xiàn)象，從而產生了計算機模型，顯示了在地球上實施離散燃燒的理想條件。這使得建造高效實用的燒鐵爐成為可能。
燒鐵的優(yōu)勢在于化學性質。從本質上講，燃燒燃料是通過添加氧原子來改變材料的過程。這就是為什么在木材、煤或石油等碳基燃料中加入兩個氧原子后會產生溫室氣體二氧化碳的原因。與碳基燃料相比，鐵燃燒后的剩余產物是氧化鐵，更常見的是鐵銹。
因此，燒鐵不會產生二氧化碳，而且生銹的鐵不形成氣體，所以很容易收集。研究人員強調稱，“燃燒的鐵根本不排放有害氣體?！?/strong>
此外，他們還稱，鐵銹可以經過處理，除去氧原子，用氫氣將其再還原成鐵，重復利用。通過使用來自可持續(xù)能源的電力，鐵作為燃料可以成為一種循環(huán)的、無休止可回收的能源儲存。荷蘭埃因霍溫附近的布德爾已經建立并運行了一個示范工廠，該工廠使用鐵作為燃料來源。
據悉，這種發(fā)電機可以在倉庫中的一個單元中生產1兆瓦的蒸汽。擴大這樣一個鐵電廠的規(guī)?？梢陨a更多的能源，多家初創(chuàng)企業(yè)已經在追求這種無碳燃料，為工廠和工業(yè)流程提供動力。
隨著航天機構準備建造可持續(xù)的月球前哨基地，為月球上的宇航員提供能源就是需要克服的挑戰(zhàn)之一，金屬燃料或許是一個解決方案。
研究人員稱，利用太陽能，不僅可以從月球礦物中生產鋁和硅粉末，還可以從月球冰中利用氫氣和氧氣。然后，氫氣可以用來轉化富含鐵和鈦的月球塵埃，從而產生水和鐵粉。金屬粉末和氧氣可以用作火箭或地面運輸?shù)耐七M劑，副產品水甚至可以用作飲用水。
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