Aluminium som bränsle, energitäthet 8 gånger högre än väte

Found Energy, en startup som grundades 2022 av Peter Godart (en tidigare NASA- forskare ), kommersialiserar en lösning för att omvandla aluminium till en värmekälla och kolfri vätgas. Enligt publicerade data kan aluminiumet, efter reaktion, frigöra 15,8 MJ värme per kilogram och producera vätgas med en energitäthet på upp till 36,3 MJ/liter, nästan åtta gånger så mycket som flytande vätgas (7,2 MJ/liter i volym). Företaget har samlat in 12 miljoner dollar i såddfinansiering och planerar att installera sitt första system vid en verktygstillverkningsanläggning i sydöstra USA i början av nästa år, med lokalt producerat aluminiumskrot som insatsvara.

Utveckling och status för kommersialisering

I slutet av oktober meddelade Found Energys laboratorium att de förberedde sig för att installera värme- och vätgasförsörjningsutrustning för sin första industriella kund. Inga priser eller kommersiella rabattdata för lösningen finns ännu tillgängliga; nuvarande fokus ligger på testning, demonstrationer och den första fältdistributionen av systemet i början av nästa år.

Viktiga teknik- och dataplattformar

Värme som frigörs när aluminium oxideras: 15,8 MJ/kg.
Den producerade vätgasen har en energitäthet på upp till 36,3 MJ/liter; som jämförelse når flytande vätgas 7,2 MJ/liter.
Aluminium-vattenreaktionen producerar aluminiumoxid och frigör värme tillsammans med väte; vätet produceras på plats, vilket undviker risken att lagra gas eller vätska.
Det traditionella hindret är ytskiktet av aluminiumoxid som blockerar den djupa reaktionen; Found Energy använder en flytande metallkatalysator som penetrerar mikrostrukturen och avlägsnar oxidskiktet så att reaktionen fortskrider kontinuerligt som en "panna".

Peter Godart, grundare och VD för Found Energy, i företagets laboratorium. Foto: MIT.

Jämförelse av historiska data och expertutlåtanden.

Idén att använda aluminium som bränsle har utforskats i årtionden. Geoff Scamans (Brunel University, London) undersökte tillämpningen av aluminium som bensinsubstitut för fordon på 1980-talet, men det misslyckades på grund av den ineffektiva aluminium-vatten-reaktionen. Peter Godart medger att oxidskiktsbarriären har fått "människor att försöka överge denna idé många gånger", men anser att en korrosiv flytande metallkatalysator är ett genombrott för att upprätthålla reaktionen.

Aluminiumgranulat efter katalytisk behandling (glasbehållare till vänster) och råa aluminiumbitar (till höger). Foto: MIT

Trend- och scenarioanalys

På kort sikt siktar Found Energy på att tillhandahålla industriell värme och vätgas på plats till tillverkningsanläggningar, med början i en verktygsfabrik i sydöstra USA. På medellång sikt, om modellen fungerar stabilt och expanderar, skulle den kunna åtgärda två flaskhalsar samtidigt: att minska utsläppen inom cement- och stålindustrin och att bearbeta stora volymer av svåråtervinningsbart "smutsigt" aluminiumskrot.

Råvaruutbud och efterfrågekapacitet

Mål	Massa	Källa
Aluminiumskrot som samlas in varje år återvinns inte.	Över 3 000 000 ton	Internationella aluminiuminstitutet
Aluminium samlas antingen inte in eller förbränns med soporna.	9 000 000 ton/år	Internationella aluminiuminstitutet
Aluminium behövs för att den "slutna" modellen ska uppfylla alla industriella uppvärmningskrav.	300 000 000 ton (≈4 % av reserverna)	Enligt företagets uppskattningar.

Beträffande materialcykeln planerar företaget att utvinna aluminiumhydroxid från reaktorn och använda ren elektricitet för att reducera den till metalliskt aluminium, vilket skapar en "sluten" insats. Om den skalas upp enligt intern uppskattning skulle mängden aluminium som är involverad i cykeln vara cirka 300 000 000 ton, vilket motsvarar cirka 4 % av jordens aluminiumreserver.

Potentiell påverkan på relaterade branscher

Tung industri: Kolfria värmekällor kan minska utsläppen inom cement- och stålindustrin.
Marknaden för aluminiumåtervinning: Potentialen att konsumera "smutsigt" aluminium öppnar upp en kanal för bearbetning av skrot som är svårt att återvinna, vilket förbättrar materialets livscykeleffektivitet.
Väte: Väteproduktion på plats från en aluminium-vattenreaktion undviker riskerna med att lagra gasformigt eller flytande väte.

Variabler att övervaka

Detaljer om katalysatorns sammansättning har ännu inte släppts.
Det finns inga tillgängliga data om kostnad, prestanda och tillförlitlighet i kommersiell skala.
Den första systeminstallationen och feedback på plats kommer att finnas tillgänglig i början av nästa år.

I en laboratoriedemonstration sa Godart att aluminiumet reagerade så att vattnet omedelbart kokade upp vid tillsats, vilket framhävde hastigheten på energifrisättningen: "Tiden det tar att koka vatten på din spishäll kommer att vara mycket långsammare än så här."

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