Aluminium som drivstoff, energitetthet 8 ganger høyere enn hydrogen

Found Energy, en oppstartsbedrift grunnlagt i 2022 av Peter Godart (en tidligere NASA- forsker ), kommersialiserer en løsning for å omdanne aluminium til en varmekilde og karbonfritt hydrogen. Ifølge publiserte data kan aluminiumet, etter reaksjon, frigjøre 15,8 MJ varme per kilogram og produsere hydrogen med en energitetthet på opptil 36,3 MJ/liter, nesten åtte ganger så mye som flytende hydrogen (7,2 MJ/liter etter volum). Selskapet har samlet inn 12 millioner dollar i såkornfinansiering og planlegger å installere sitt første system ved et verktøyproduksjonsanlegg i sørøst tidlig neste år, ved å bruke lokalt produsert aluminiumsskrap som innsatsfaktor.

Utvikling og status for kommersialisering

I slutten av oktober annonserte Found Energys laboratorium at de forberedte seg på å installere varme- og hydrogenforsyningsutstyr for sin første industrikunde. Ingen pris- eller kommersielle rabattdata for løsningen er tilgjengelig ennå; for øyeblikket er fokuset på testing, demonstrasjoner og den første feltutplasseringen av systemet tidlig neste år.

Viktige teknologi- og dataplattformer

Varme som frigjøres når aluminium oksideres: 15,8 MJ/kg.
Hydrogenet som produseres har en energitetthet på opptil 36,3 MJ/liter; til sammenligning når flytende hydrogen 7,2 MJ/liter.
Aluminium-vann-reaksjonen produserer aluminiumoksid og frigjør varme sammen med hydrogen; hydrogenet produseres på stedet, slik at man unngår risikoen for lagring av gass eller væske.
Den tradisjonelle hindringen er overflatelaget av aluminiumoksid som blokkerer den dype reaksjonen; Found Energy bruker en flytende metallkatalysator som trenger inn i mikrostrukturen og fjerner oksidlaget slik at reaksjonen fortsetter kontinuerlig som en "kjele".

Peter Godart, grunnlegger og administrerende direktør i Found Energy, i selskapets laboratorium. Foto: MIT.

Sammenligning av historiske data og ekspertvurderinger.

Ideen om å bruke aluminium som drivstoff har blitt utforsket i flere tiår. Geoff Scamans (Brunel University, London) forsket på bruken av aluminium som bensinerstatning for kjøretøy på 1980-tallet, men det var mislykket på grunn av den ineffektive aluminium-vann-reaksjonen. Peter Godart erkjenner at oksidlagsbarrieren har fått «folk til å prøve å forlate denne ideen mange ganger», men mener at en korrosiv flytende metallkatalysator er et gjennombrudd for å opprettholde reaksjonen.

Aluminiumgranulat etter katalytisk behandling (glassbeholder til venstre) og rå aluminiumbiter (til høyre). Foto: MIT

Trend- og scenarioanalyse

På kort sikt har Found Energy som mål å levere industriell varme og hydrogen til produksjonsanlegg på stedet, med start i en verktøyfabrikk i sørøst. På mellomlang sikt, hvis den opererer stabilt og utvides, kan modellen samtidig adressere to flaskehalser: å redusere utslipp i sement- og stålindustrien og behandle store mengder vanskelig resirkulerbart "skittent" aluminiumskrap.

Tilbud og etterspørselskapasitet for råvarer

Mål	Masse	Kilde
Aluminiumsskrap som samles inn hvert år blir ikke resirkulert.	Over 3 000 000 tonn	Internasjonalt aluminiumsinstitutt
Aluminium blir enten ikke samlet inn eller brent sammen med søppelet.	9 000 000 tonn/år	Internasjonalt aluminiumsinstitutt
Aluminium er nødvendig for at "closed-loop"-modellen skal oppfylle alle industrielle oppvarmingskrav.	300 000 000 tonn (≈4 % av reservene)	I følge selskapets estimater.

Når det gjelder materialsyklusen, planlegger selskapet å utvinne aluminiumhydroksid fra reaktoren og bruke ren elektrisitet til å redusere det til metallisk aluminium, noe som skaper en "lukket sløyfe"-innsats. Hvis den skaleres opp som internt estimert, vil mengden aluminium involvert i syklusen være omtrent 300 000 000 tonn, tilsvarende omtrent 4 % av jordens aluminiumreserver.

Potensiell innvirkning på relaterte næringer

Tungindustri: Karbonfrie varmekilder kan redusere utslipp i sement- og stålindustrien.
Markedet for aluminiumsgjenvinning: Potensialet for å forbruke «skittent» aluminium åpner en kanal for behandling av skrap som er vanskelig å resirkulere, noe som forbedrer materialets livssykluseffektivitet.
Hydrogen: Hydrogenproduksjon på stedet fra en aluminium-vann-reaksjon unngår risikoene forbundet med lagring av gassformig eller flytende hydrogen.

Variabler å overvåke

Detaljer om katalysatorens sammensetning er ennå ikke offentliggjort.
Det finnes ingen data tilgjengelig om kostnad, ytelse og pålitelighet i kommersiell skala.
Den første systemutrullingen og tilbakemeldinger om driften på stedet vil være tilgjengelige tidlig neste år.

I en laboratoriedemonstrasjon sa Godart at aluminiumet reagerte slik at vannet umiddelbart kokte opp ved tilsetning, noe som fremhevet hastigheten på energiutløsningen: «Tiden det tar å koke vann på komfyrtoppen din vil være mye saktere enn dette.»

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