2863
Науковці з Технологічного інституту Карлсруе з’ясували, що металевий порошок здатний стати відновлюваним пальним для енергосистеми під час тривалої відсутності вітру та сонячного світла. Про результати дослідження повідомили в журналі Chem Circularity. Ідея полягає в тому, щоб використовувати залізо як паливо, яке може повертатися у свій початковий стан.
Як працює безвуглецевий металевий цикл
Процес базується на замкненому хімічному циклі. Залізний порошок спалюють, щоб отримати тепло, і внаслідок цього утворюється оксид заліза, відомий як звичайна іржа. Далі за допомогою водню, виробленого із чистої енергії, від іржі відщеплюють кисень, і метал повертають у первинний стан для повторного спалювання.
Дослідниця Джулія Шулер з Інституту промислового виробництва при Технологічному інституті Карлсруе прокоментувала це так:
«Цей процес працює за замкненим циклом, який не виділяє вуглекислого газу чи шкідливих для довкілля речовин».
Переобладнання вугільних гігантів і транспортування енергії
Головна практична перевага технології полягає в тому, що дрібне залізо під час згоряння поводиться подібно до викопного палива. Це відкриває можливість пристосувати наявні ТЕС до чистого пального без заміни всієї інфраструктури. Інженерам доведеться модифікувати лише обладнання для генерації тепла, тоді як парові турбіни, електричні генератори та вузли підключення до мережі продовжать повноцінно працювати.
Джулія Шулер додала: «Під час горіння залізний порошок поводиться дуже схоже на вугілля. Ми хотіли з’ясувати, чи можна переобладнати наявні вугільні електростанції під спалювання заліза».
Такий підхід особливо актуальний для Німеччини, де збереглися великий парк вугільних потужностей та розгалужені мережі централізованого теплопостачання.
Окрім генерації струму, залізний порошок пропонує простий спосіб транспортування чистої енергії на великі відстані. Надлишки електрики від прибережних вітропарків чи сонячних станцій у пустелях можна спрямувати на генерацію водню, який відновлюватиме оксид заліза. Отриманий сухий порошок не потребує спеціальних трубопроводів, герметичних терміналів чи підземних сховищ під високим тиском. Його значно легше перевозити звичайним вантажним транспортом і зберігати місяцями й роками без втрат.
У межах дослідницького проєкту Clean Circles за підтримки фонду Stiftung Energieforschung Baden-Württemberg автори розширили енергетичну модель PERSEUS і змоделювали розвиток кліматично нейтральної системи Європи до 2050 року. Станції на залізному паливі увійшли до найекономічнішого варіанта енергосистеми в усіх розглянутих сценаріях. Найбільшу користь технологія продемонструвала в країнах з дефіцитом гідроенергії та браком геологічних умов для підземного зберігання водню.
Попри оптимістичні результати комп’ютерного моделювання, перехід до «нової залізної доби» в енергетиці залежатиме від практичних факторів. Інженерам ще належить експериментально перевірити масштаб переобладнання вугільних котлів та оцінити енергетичну ефективність зворотного відновлення іржі на залізо в промислових умовах.
Джерело: 24tv.ua
