从事研究的人称,在特定条件下,向小铁疙瘩(铁球)喷洒水蒸气,铁球就能储存氢气。

德国萨克森州弗赖贝格的一家公司,称要让未接入氢能源网络的企业也能用上氢气。他们的解决方案是:可运输的小铁疙瘩,它能反复吸收和释放氢气数千次。

绿色氢能能够助力难以减排的工业领域实现脱碳现在渐渐成为共识。要达成这一目标,不仅需要有充足的氢气供应,还得与氢能源供应链相连。

然而,德国并非处处都铺设了氢气输送管道;此外,氢原子是最小的原子,以纯形式储存这种易爆气体十分困难,且储存时间很短。

正因如此,萨克森州弗赖贝格的一家公司,专注于研究让氢气更易于储存和运输的方法。

这家名为 Ambartec AG 的公司开发出一种利用极为常见材料的储氢方法 —— 铁球。

储氢于生锈铁球,可以消除氢气爆炸隐患

该储氢过程利用铁的氧化和还原反应来固定氢气。金属氧化会转化为氧化铁,也就是我们常说的铁锈。

不过,储氢过程正好相反:利用氢气,氧化铁被还原成纯铁。据 MDR 报道,将氧化铁用作氢存储介质并非新创,弗赖贝格的科学家早在 20 世纪 70 年代就开展过相关研究。

企业家乌韦・帕尔(Uwe Pahl)解释道:“在需要氢气的地方,我往里面通入水蒸气。” 铁有氧化的倾向,这是自然过程。铁会从 H₂O 中夺取 O(氧气),从而留下氢气。

该过程旨在以极度紧凑的形式储存氢气。据 Ambartec 公司称,仅一升存储材料就能储存两千瓦时的氢气。

对比一下:这是70兆帕经典压力容器储氢量的 2.5 倍。而且,这种方式储存的氢气,与储存在压力容器中的氢气不同,不会发生爆炸。

铁球可反复储氢、放氢数千次

特别值得一提的是,这个过程是可逆的,铁球可以重复使用数千次。在氢气释放过程中被氧化(生锈)的铁球,可以被回收,送回产生或储存氢气的地方。当铁球与热氢气接触时,水蒸气被释放,铁球又变回光亮的金属铁。

帕尔表示,这种方法是将氢气输送到没有专用管道地区的最经济方式。他说:“最终,这些装有铁粒的储氢容器,和煤气瓶一样便于使用。煤气瓶的重量主要在瓶壁,而我们的储氢容器重量在于储存的内容物。而且,由于我们能在相同体积下,储存比经典煤气瓶多一倍的能量,运输成本也降低了。”

看起来不可能的锈铁项目,还得到政府支持

目前,萨克森州正在资助 Ambartec 公司和弗赖贝格工业大学的一个联合项目,资金近 400 万欧元,主要来自欧盟基金。

该公司表示,项目目标是让这项技术为大规模生产做好准备,目前该技术已在相应的小型系统中成功应用。

据该公司新闻稿,德国经济部长德克・潘特认为:“这项技术有巨大潜力,能显著推动我们的经济向环境和气候友好型能源转型。”

潘特表示:“我们需要这样的程序,来打通最后一公里。我们不可能在各地都建设氢能源网络。”

该公司董事会成员乌韦・帕尔(Uwe Pahl)表示,大规模生产的目标是开发并提供一个长 20 英尺的容器,“能储存 800 公斤氢气的能量”。不过,每个终端客户还需要一个特殊系统,让铁球与水发生反应并捕获氢气,这个反应在高达 800 度的温度下进行。

帕尔希望在今年推出首个可投入使用的储氢发电厂。