Aluminium als brandstof heeft een energiedichtheid die 8 keer zo hoog is als die van waterstof.

Found Energy, een startup opgericht in 2022 door Peter Godart (een voormalig NASA- wetenschapper ), commercialiseert een oplossing om aluminium om te zetten in een bron van warmte en koolstofvrije waterstof. Volgens gepubliceerde gegevens kan het aluminium na de reactie 15,8 MJ warmte per kilogram afgeven en waterstof produceren met een energiedichtheid van maximaal 36,3 MJ/liter, bijna acht keer zoveel als vloeibare waterstof (7,2 MJ/liter). Het bedrijf heeft $12 miljoen aan startkapitaal opgehaald en is van plan om begin volgend jaar het eerste systeem te installeren bij een gereedschapsfabriek in het zuidoosten van de VS, waarbij lokaal gewonnen aluminiumschroot als grondstof wordt gebruikt.

Ontwikkelingen en status van de commercialisering

Eind oktober maakte het laboratorium van Found Energy bekend dat het zich voorbereidde op de installatie van warmte- en waterstofvoorzieningsapparatuur voor zijn eerste industriële klant. Er zijn nog geen prijs- of kortingsgegevens voor de oplossing beschikbaar; de huidige focus ligt op testen, demonstraties en de eerste implementatie van het systeem in de praktijk begin volgend jaar.

Belangrijke technologie- en dataplatformen

Warmte die vrijkomt bij de oxidatie van aluminium: 15,8 MJ/kg.
De geproduceerde waterstof heeft een energiedichtheid van maximaal 36,3 MJ/liter; ter vergelijking: vloeibare waterstof bereikt 7,2 MJ/liter.
De reactie tussen aluminium en water produceert aluminiumoxide en daarbij komt warmte vrij, samen met waterstof. De waterstof wordt ter plaatse geproduceerd, waardoor het risico van opslag van gas of vloeistof wordt vermeden.
Het traditionele obstakel is de oppervlaktelaag van aluminiumoxide die de diepgaande reactie blokkeert; Found Energy gebruikt een vloeibare metaalkatalysator die de microstructuur binnendringt en de oxidelaag verwijdert, waardoor de reactie continu verloopt als in een "ketel".

Peter Godart, oprichter en CEO van Found Energy, in het laboratorium van het bedrijf. Foto: MIT.

Het vergelijken van historische gegevens en meningen van experts.

Het idee om aluminium als brandstof te gebruiken wordt al decennialang onderzocht. Geoff Scamans (Brunel University, Londen) onderzocht in de jaren tachtig de toepassing van aluminium als benzinevervanger voor voertuigen, maar dit bleek onsuccesvol vanwege de inefficiënte reactie tussen aluminium en water. Peter Godart erkent dat de oxidelaag als barrière ervoor heeft gezorgd dat "men dit idee al vaak heeft laten varen", maar hij gelooft dat een corrosieve vloeibare metaalkatalysator een doorbraak is om de reactie in stand te houden.

Aluminiumkorrels na katalytische behandeling (glazen container links) en onbewerkte aluminiumstukken (rechts). Foto: MIT

Trend- en scenarioanalyse

Op korte termijn wil Found Energy industriële warmte en waterstof leveren aan productiebedrijven, te beginnen met een gereedschapsfabriek in het zuidoosten van de Verenigde Staten. Op middellange termijn, als het model stabiel blijft draaien en uitbreidt, zou het tegelijkertijd twee knelpunten kunnen aanpakken: het verminderen van emissies in de cement- en staalindustrie en het verwerken van grote hoeveelheden moeilijk te recyclen "vervuilend" aluminiumschroot.

Capaciteit voor vraag en aanbod van grondstoffen

Doel	Massa	Bron
Het jaarlijks ingezamelde aluminiumschroot wordt niet gerecycled.	Meer dan 3.000.000 ton	Internationaal Aluminium Instituut
Aluminium wordt ofwel niet ingezameld, ofwel samen met het afval verbrand.	9.000.000 ton/jaar	Internationaal Aluminium Instituut
Aluminium is nodig voor het "gesloten circuit"-model om aan alle industriële verwarmingseisen te voldoen.	300.000.000 ton (ongeveer 4% van de reserves)	Volgens schattingen van het bedrijf.

Wat de materiaalkringloop betreft, is het bedrijf van plan aluminiumhydroxide uit de reactor terug te winnen en dit met schone elektriciteit te reduceren tot metallisch aluminium, waardoor een "gesloten kringloop" ontstaat. Indien dit op de intern geschatte schaal wordt toegepast, zou de hoeveelheid aluminium die bij de kringloop betrokken is, ongeveer 300.000.000 ton bedragen, wat overeenkomt met ongeveer 4% van de aluminiumreserves op aarde.

Potentiële impact op aanverwante sectoren

Zware industrie: Koolstofvrije warmtebronnen kunnen de uitstoot in de cement- en staalindustrie verminderen.
De markt voor aluminiumrecycling: het potentieel voor de verwerking van "vervuild" aluminium biedt mogelijkheden voor de verwerking van moeilijk te recyclen schroot, waardoor de efficiëntie van de levenscyclus van het materiaal verbetert.
Waterstof: De productie van waterstof ter plaatse via een aluminium-waterreactie vermijdt de risico's die gepaard gaan met de opslag van gasvormige of vloeibare waterstof.

Te monitoren variabelen

Details over de samenstelling van de katalysator zijn nog niet bekendgemaakt.
Er zijn geen gegevens beschikbaar over kosten, prestaties en betrouwbaarheid op commerciële schaal.
De eerste systeemimplementatie en operationele feedback ter plaatse zullen begin volgend jaar beschikbaar zijn.

Tijdens een demonstratie in het laboratorium zei Godart dat het aluminium direct reageerde en het water onmiddellijk aan de kook bracht zodra het werd toegevoegd, waarmee hij de snelheid van de energieafgifte benadrukte: "Het duurt veel langer om water op je fornuis aan de kook te brengen dan dit."

Bron: https://baolamdong.vn/nhom-thanh-nhien-lieu-mat-do-nang-luong-gap-8-lan-hydrogen-397616.html