آخرین مطالب
مطالب پربازدید
آهن يا سوخت پاك؟
در ابتدا لازم است به كليات اين فرآيند بپردازيم:
در اكثر صنايع شيميايي ما نياز به ايجاد حرارت بسيار زياد براي راه اندازي واكنش ها و دستگاه هاي مختلف داريم كه به طور معمول اين حرارت از سوزاندن سوخت هاي فسيلي به دست مي ايد كه اصلي ترين ماده خروجي حاصل از اين احتراق كربن مي باشد كه به عنوان اصلي ترين آلاينده در كره زمين به شمار مي آيد.
اما سوخت جايگزين سبز شگفت‌آوري به‌شكل پودرهاي فلزي در حال ظهور است. پودر آهني كه به‌شكل بسيار ريز درآمده باشد، در دماهاي بسيار زياد به‌راحتي مي‌سوزد و هنگام اكسيد شدن انرژي خود را آزاد مي‌كند. در اين فرايند، هيچ كربني منتشر نمي‌شود و تنها خروجي آن زنگ يا اكسيدآهني است كه به‌راحتي جمع‌آوري‌شدني است.
اگر سوزاندن پودر فلزي به‌عنوان سوخت عجيب به‌نظر مي‌رسد، قسمت بعدي فرايند از اين هم عجيب‌تر است. زنگ حاصل از فرايند مذكور را مي‌توان با استفاده از برق دوباره به پودر آهن تبديل كرد و اگر اين كار را با استفاده از انرژي خورشيدي يا بادي يا ديگر سيستم‌هاي توليد انرژي بدون كربن انجام دهيد، درنهايت به چرخه‌اي مي‌رسيد كه به‌كلي عاري از كربن است. آهن به‌عنوان نوعي باتري پاك براي فرايندهاي احتراق عمل مي‌كند و ازطريق روش‌هاي ديگري ازجمله الكتروليز شارژ مي‌شود و شارژ خود را به‌شكل شعله و گرما تخليه مي‌كند.
در مدت اخير شركت باواريا اولين شركت در جهان مي باشد كه اين فرايند را در مقياس صنعتي انجام مي دهد
از مزاياي پودر آهن به‌عنوان واسطه‌ي ذخيره انرژي سوختني پاك آن است كه اين منبع ارزان ، فراوان و حمل و نقل آن آسان مي باشد و تراكم انرژي مناسبي دارد. همچنين، دماي سوزاندن آن بسيار زياد است (تا ۱۸۰۰ درجه‌ي سانتي‌گراد) و برخلاف هيدروژن به سردكردن نيازي ندارد و اگر طولاني‌مدت نگهداري شود، انرژي خود را از دست نمي‌دهد.
بازده چرخه‌ي انرژي سيستم به فرايندهاي استفاده شده براي قراردادن انرژي درون آهن در فرايند بازتوليد بستگي دارد. براساس مقاله‌ي منتشرشده در سال ۲۰۱۸، الكتروليز با بازده زياد از اكسيدآهن مي‌تواند تا ۸۰ درصد انرژي ورودي را در سوخت آهن ذخيره كند. اين مشابه بازدهي است كه درباره‌ي شكافت هيدروژن مدرن به‌دست مي‌آيد.
براساس مقاله‌ي منتشرشده در سال ۲۰۱۸، استفاده از اين فرايند چرخه‌اي براي توليد انرژي مي‌تواند به بازده تئوريكي حدود ۴۰ درصد برسد. درحالي‌كه توليد انرژي تجديدپذير و سپس بيرون‌انداختن ۶۰ درصد از آن به‌شكل فرايندهاي ناكارآمد ممكن است عجيب به‌نظر برسد، درنهايت مي‌تواند به روشي مقرون به صرفه و انطباق‌پذير براي گرفتن و توزيع و حتي صادركردن انرژي تجديدپذير تبديل شود.
استفاده از پودر آهن با استفاده از زيرساخت‌هاي توليد نيروي موجود كه ممكن است فقط به كمي تغيير براي كار با فرايندهاي احتراق متفاوت نياز داشته باشد، ايجاد شبكه‌ي انرژي بسيار پاك و پاسخ‌گوي تقاضايي را ممكن مي‌سازد كه مي‌تواند با ذخيره‌اي از مواد خام اجرا شود كه به‌راحتي انبار‌شدني است.
در اينده اي نزديك مشخص خواهد شد كه اين ايده تا كجا پيش مي‌رود؛ اما به‌نظر مي‌رسد درمقايسه با هيدروژن، نيروگاه تلمبه‌ي ذخيره‌اي يا باتري‌ها يا ذخيره‌ي انرژي جنبشي مزايايي داشته باشد و ايده‌ي جالبي است كه بايد ببينيم آينده‌ي آن چه خواهد شد.