อะลูมิเนียมเป็นเชื้อเพลิง มีความหนาแน่นของพลังงานมากกว่าไฮโดรเจนถึง 8 เท่า

Found Energy ของปีเตอร์ โกดาร์ต (อดีตนาซา) ระดมทุนได้ 12 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ และเตรียมติดตั้งระบบนี้ในต้นปีหน้า โซลูชันนี้ใช้เศษอะลูมิเนียมเพื่อสร้างความร้อน 15.8 เมกะจูลต่อกิโลกรัม และไฮโดรเจน 36.3 เมกะจูลต่อลิตร โดยมีเป้าหมายเพื่อพลังงานที่ปราศจากคาร์บอน

Found Energy สตาร์ทอัพที่ก่อตั้งขึ้นในปี 2565 โดยปีเตอร์ โกดาร์ต อดีต นักวิทยาศาสตร์ ขององค์การนาซา กำลังพัฒนาโซลูชันเพื่อเปลี่ยนอะลูมิเนียมให้เป็นแหล่งความร้อนและไฮโดรเจนที่ปราศจากคาร์บอน ข้อมูลที่เผยแพร่ระบุว่าอะลูมิเนียมสามารถปล่อยความร้อนได้ 15.8 เมกะจูลต่อกิโลกรัม และสร้างไฮโดรเจนที่มีความหนาแน่นของพลังงาน 36.3 เมกะจูลต่อลิตร ซึ่งเกือบแปดเท่าของไฮโดรเจนเหลว ซึ่งอยู่ที่ 7.2 เมกะจูลต่อลิตรโดยปริมาตร บริษัทได้ระดมทุนรอบแรกมูลค่า 12 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ และวางแผนที่จะติดตั้งระบบแรกในโรงงานผลิตเครื่องมือในภาคตะวันออกเฉียงใต้ต้นปีหน้า โดยใช้เศษอะลูมิเนียมในพื้นที่เป็นวัตถุดิบ

พัฒนาการและสถานะการจำหน่ายเชิงพาณิชย์

ห้องปฏิบัติการของ Found Energy ระบุเมื่อปลายเดือนตุลาคมว่ากำลังเตรียมติดตั้งระบบความร้อนและไฮโดรเจนให้กับลูกค้าอุตสาหกรรมรายแรก ยังไม่มีข้อมูลราคาหรือส่วนลดเชิงพาณิชย์สำหรับโซลูชันนี้ ขณะนี้กำลังมุ่งเน้นไปที่การทดสอบ สาธิต และนำระบบแรกออกใช้งานจริงในช่วงต้นปีหน้า

แพลตฟอร์มเทคโนโลยีและข้อมูลสำคัญ

• ความร้อนที่ปล่อยออกมาเมื่ออะลูมิเนียมถูกออกซิไดซ์: 15.8 MJ/กก.
• ไฮโดรเจนที่ผลิตได้จะมีความหนาแน่นของพลังงานสูงถึง 36.3 MJ/ลิตร เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว ไฮโดรเจนเหลวจะมีความหนาแน่นของพลังงานถึง 7.2 MJ/ลิตร
• ปฏิกิริยาอะลูมิเนียม-น้ำจะผลิตอะลูมิเนียมออกไซด์และปล่อยความร้อนและไฮโดรเจน ส่วนไฮโดรเจนจะถูกผลิตในสถานที่ ซึ่งหลีกเลี่ยงความเสี่ยงของการจัดเก็บก๊าซหรือของเหลว
• อุปสรรคแบบดั้งเดิมคือชั้นอะลูมิเนียมออกไซด์บนพื้นผิวที่ปิดกั้นปฏิกิริยาเชิงลึก Found Energy ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะเหลวที่แทรกซึมเข้าไปในโครงสร้างจุลภาค แล้วลอกชั้นออกไซด์ออก เพื่อให้ปฏิกิริยาดำเนินไปอย่างต่อเนื่องเหมือนกับ "หม้อไอน้ำ"

ปีเตอร์ โกดาร์ต ผู้ก่อตั้งและซีอีโอของ Found Energy ที่ห้องทดลองของบริษัท ภาพ: MIT

การเปรียบเทียบทางประวัติศาสตร์และความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญ

แนวคิดการใช้อะลูมิเนียมเป็นเชื้อเพลิงได้รับการศึกษาค้นคว้ามานานหลายทศวรรษ เจฟฟ์ สคาแมนส์ (มหาวิทยาลัยบรูเนล ลอนดอน) ศึกษาการใช้อะลูมิเนียมเป็นเชื้อเพลิงสำหรับยานพาหนะในช่วงทศวรรษ 1980 แต่ล้มเหลวเนื่องจากปฏิกิริยาระหว่างอะลูมิเนียมกับน้ำไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอ ปีเตอร์ โกดาร์ต ยอมรับว่าชั้นกั้นออกไซด์ทำให้ “ผู้คนพยายามล้มเลิกแนวคิดนี้หลายครั้ง” แต่เชื่อว่าตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนคือความก้าวหน้าที่ช่วยค้ำจุนปฏิกิริยานี้

เม็ดอลูมิเนียมที่ผ่านการเร่งปฏิกิริยา (กล่องแก้วทางซ้าย) และเกล็ดอลูมิเนียมดิบ (ขวา) ภาพ: MIT

การวิเคราะห์แนวโน้มและสถานการณ์

ในระยะสั้น Found Energy มีเป้าหมายที่จะจัดหาความร้อนและไฮโดรเจนสำหรับอุตสาหกรรม ณ สถานที่ผลิตให้แก่โรงงานผลิต ซึ่งเดิมทีเป็นโรงงานผลิตเครื่องมือในภาคตะวันออกเฉียงใต้ ในระยะกลาง หากโรงงานมีเสถียรภาพและขยายตัว โมเดลนี้จะสามารถแก้ไขปัญหาคอขวดสองประการได้พร้อมกัน ได้แก่ การลดการปล่อยมลพิษในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์และเหล็กกล้า และการแปรรูปเศษอะลูมิเนียม “สกปรก” ปริมาณมากที่ยากต่อการรีไซเคิล

ความสามารถในการจัดหาและอุปสงค์ของวัตถุดิบ

ตัวบ่งชี้	มวล	แหล่งที่มา
เศษอลูมิเนียมที่เก็บรวบรวมไม่ได้ถูกนำไปรีไซเคิลทุกปี	มากกว่า 3,000,000 ตัน	สถาบันอลูมิเนียมนานาชาติ
อลูมิเนียมจะไม่ถูกเก็บรวบรวมหรือเผารวมกับขยะ	9,000,000 ตัน/ปี	สถาบันอลูมิเนียมนานาชาติ
จำเป็นต้องมีอลูมิเนียมสำหรับรุ่น “วงจรปิด” เพื่อตอบสนองความต้องการด้านความร้อนในอุตสาหกรรมทั้งหมด	300,000,000 ตัน (ประมาณ 4% ของปริมาณสำรอง)	ตามการประมาณการของบริษัท

ในแง่ของวัฏจักรวัสดุ บริษัทวางแผนที่จะนำอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ออกจากเครื่องปฏิกรณ์ และใช้ไฟฟ้าสะอาดเพื่อลดปริมาณอะลูมิเนียมให้กลายเป็นโลหะ ทำให้เกิดวงจรป้อนเข้าแบบ “วงจรปิด” หากปรับขนาดตามการประมาณการภายใน ปริมาณอะลูมิเนียมที่เข้าสู่วัฏจักรจะอยู่ที่ประมาณ 300,000,000 ตัน ซึ่งเทียบเท่ากับประมาณ 4% ของปริมาณสำรองอะลูมิเนียมของโลก

ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่ออุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง

• อุตสาหกรรมหนัก: แหล่งความร้อนที่ปราศจากคาร์บอนสามารถลดการปล่อยมลพิษในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์และเหล็กกล้าได้
• ตลาดรีไซเคิลอลูมิเนียม: ความสามารถในการบริโภคอลูมิเนียม “สกปรก” เปิดช่องทางในการแปรรูปเศษอลูมิเนียมที่รีไซเคิลได้ยาก ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของวงจรชีวิตของวัสดุ
• ไฮโดรเจน: การผลิตไฮโดรเจนในสถานที่จากปฏิกิริยาอะลูมิเนียม-น้ำช่วยหลีกเลี่ยงความเสี่ยงในการจัดเก็บไฮโดรเจนที่เป็นก๊าซหรือของเหลว

ตัวแปรที่ต้องตรวจสอบ

• รายละเอียดขององค์ประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยายังไม่ได้รับการเปิดเผย
• ไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับต้นทุน ประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือในระดับเชิงพาณิชย์
• กำหนดการวางระบบครั้งแรกและการตอบรับการปฏิบัติการภาคสนามในช่วงต้นปีหน้า

ในการสาธิตในห้องทดลอง Godart กล่าวว่าอะลูมิเนียมทำปฏิกิริยากับน้ำจนเดือดทันทีที่เติมลงไป ซึ่งเน้นให้เห็นถึงความเร็วในการปลดปล่อยพลังงาน “การต้มน้ำบนเตาของคุณจะใช้เวลานานกว่านี้”

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