Aluminium som bränsle, energitäthet 8 gånger högre än väte

Found Energy, en startup som grundades 2022 av den tidigare NASA- forskaren Peter Godart, kommersialiserar en lösning för att omvandla aluminium till en kolfri värme- och vätekälla. Enligt publicerade data kan aluminiumet frigöra 15,8 megajoule värme per kilogram och skapa väte med en energitäthet på 36,3 megajoule per liter, nästan åtta gånger så mycket som flytande väte, vilket är 7,2 megajoule per liter volym. Företaget har tagit in en såddrunda på 12 miljoner dollar och planerar att installera sitt första system vid en verktygstillverkningsanläggning i sydöstra USA i början av nästa år, med hjälp av aluminiumskrot på plats som insatsvara.

Utveckling och status för kommersialisering

Found Energys laboratorium meddelade i slutet av oktober att de förberedde sig för att installera sin första industriella kund för värme och vätgas. Inga prisuppgifter eller kommersiella rabatter för lösningen fanns ännu tillgängliga; fokus ligger nu på att testa, demonstrera och driftsätta det första systemet i fält i början av nästa år.

Teknikplattform och nyckeldata

Värme som frigörs när aluminium oxideras: 15,8 MJ/kg.
Den producerade vätgasen har en energitäthet på upp till 36,3 MJ/liter; i jämförelse når flytande vätgas 7,2 MJ/liter.
Aluminium-vattenreaktionen producerar aluminiumoxid och frigör värme och väte; vätet genereras på plats, vilket undviker risken för lagring av 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 skalar bort oxidskiktet så att reaktionen fortskrider kontinuerligt som en "panna".

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

Historisk jämförelse och expertutlåtande

Idén att använda aluminium som bränsle har utforskats i årtionden. Geoff Scamans (Brunel University London) studerade aluminium som bränsle för fordon på 1980-talet men misslyckades eftersom aluminium-vatten-reaktionen inte var tillräckligt effektiv. Peter Godart medger att oxidbarriären har fått "folk att försöka överge idén många gånger", men tror att en korrosiv flytande metallkatalysator var genombrottet för att upprätthålla reaktionen.

Katalysatorbehandlade aluminiumpellets (glaslåda till vänster) och råa aluminiumflingor (höger). Foto: MIT

Trend- och scenarioanalys

På kort sikt siktar Found Energy på att tillhandahålla industriell värme och vätgas på plats till tillverkningsanläggningar, initialt en verktygsfabrik i sydöstra USA. På medellång sikt, om den är stabil och expanderar, kan modellen samtidigt lösa två flaskhalsar: att minska utsläppen inom cement- och stålindustrin och att bearbeta stora volymer av "smutsigt" aluminiumskrot som är svårt att återvinna.

Råvaruutbud och efterfrågekapacitet

Indikatorer	Massa	Källa
Insamlat aluminiumskrot återvinns inte varje år	Mer än 3 000 000 ton	Internationella aluminiuminstitutet
Aluminium samlas inte in eller förbränns med soporna.	9 000 000 ton/år	Internationella aluminiuminstitutet
Aluminium behövs för "sluten slingmodell" för att möta alla industriella termiska behov	300 000 000 ton (≈4 % av reserverna)	Enligt företagets uppskattningar

När det gäller materialcykeln planerar företaget att utvinna aluminiumhydroxid från reaktorn och använda ren elektricitet för att reducera den till metalliskt aluminium, vilket skapar en "sluten slinga". Om den skalas upp enligt intern uppskattning skulle mängden aluminium som kommer in 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: Möjligheten att konsumera "smutsigt" aluminium öppnar en kanal för bearbetning av skrot som är svårt att återvinna, vilket förbättrar effektiviteten i materialets livscykel.
Väte: Väteproduktion på plats från aluminium-vattenreaktionen undviker riskerna med att lagra gasformigt eller flytande väte.

Variabler att övervaka

Detaljer om katalysatorns sammansättning har inte släppts.
Det finns inga data om kostnad, prestanda och tillförlitlighet i kommersiell skala.
Första systeminstallationen och feedback i fält är planerad till början av nästa år.

I en laboratoriedemonstration sa Godart att aluminiumet reagerade så att vatten kokade omedelbart efter tillsats, vilket belyste hastigheten med vilken energi frigörs: "Det skulle ta längre tid att koka vatten på din spis än så här."

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