金属也能当燃料全球第一个以金属作为燃料的燃烧系统已开始试用

金属能够被用来当作燃料吗？对于这个问题，相信很多人都会直接给出否定的答案，然而实际情况却并非如此。

上图为甲烷、铁、铝、硼铝、锆在空气中燃烧所形成的稳定火焰，由此我们可以清楚地看到，金属也能当燃料！事实上，一个来自荷兰埃因霍芬理工大学（TU Eindhoven）的科研团队的研究表明，金属有望成为未来最有前途的燃料之一，这具体是怎么回事呢？下面我们就来了解一下。

如果我们把一块金属，比如说一块铁丢进一堆火里，那么我们最多只会看到这块铁被烧红了，它根本就不会燃烧，而之所以会这样，是因为这块铁中的原子并没有与空气充分地混合。

那么假如我们把这块铁研磨成极细的粉末，然后将其与空气充分地混合，在这种情况下，燃烧是不是就会变得容易多了呢？答案是肯定的。

事实上，这种原理其实早已得到了一定的利用，例如铝热剂中的燃烧就是金属铝的粉末，烟花里的着色剂也是金属粉末，而在固体火箭燃料里也存在着金属粉末。

根据这个原理，这个科研团队开发出了一种以金属铁的粉末为燃料的燃烧系统，该燃烧系统能够将铁粉与空气充分混合，并将其注入燃烧室进行均匀且稳定的燃烧，然后利用铁粉燃烧产生的热量驱动发动机。

根据介绍，之所以选用金属铁来当燃料，是因为铁的成本相对较低并且容易获取，更重要的是，铁粉的能量密度并不比传统的化石燃料差。

目前该系统的原型机已在荷兰的斯温克尔家族酿酒厂（Swinkels Family Brewers）安装调试完毕，这就意味着，全球第一个以金属作为燃料的燃烧系统已开始试用。

研究人员指出，相对于化石燃料而言，使用金属粉末作为燃料有着许多优势，例如金属燃料很稳定，不需要特殊的储罐或者低温冷却，因此非常便于运输和保存，而其最大的优势就是，金属燃料非常绿色环保，因为它燃烧时不会有碳排放，也不会产生烟雾，当其燃烧之后，只会生成稳定无害的固体氧化物。

（图为一名工作人员正在将铁粉注入该燃烧系统）

那么问题就来了，地球上的金属就只有那么多，如果把金属用来当作燃料的话，那么可能用不了多长时间，地球上金属资源就被消耗殆尽了，到时候又怎么办呢？

对此研究人员解释说，其实不必担心这个问题，因为这些固体氧化物是可以回收并再次利用的，从理论上来讲，我们完全可以利用电解的方式将这些氧化物再次还原成金属的。那么这些电能从何而来呢？根据设想，可以利用太阳能、风力等发电系统来提供电解氧化物所需要的电能。

所以金属燃料是可以循环利用的，换句话来讲就是，按照这样的使用方式，金属燃料的本质其实就是一种能量的存储介质，这与化石燃料有着很大的不同。

看到这里可能有人会说了，我们直接使用电能不香吗？为什么要多此一举呢？其实原因是太阳能、风力等发电系统都有一个很大的弱点，那就是它们都是“靠天吃饭”，不能保证长期稳定的供电。

例如对于风力发电而言，风大的时候发的电就多，风小的时候发的电就少，无风的时候就没有电，而太阳能发电的情况也与之类似。由此可见，我们想要充分地利用其所发出的电，就必须要一个良好的蓄能系统，但事实上，我们现在并没有合适的蓄能技术。

也就是说，当我们利用太阳能、风能等发电系统来发电时，通常都存在着巨大的浪费，而如果我们将其用来电解金属燃料燃烧后产生的氧化物，有多少电就电解多少氧化物，这样就可以完美地解决蓄能问题。

该科研团队表示，在技术成熟之后，金属燃料甚至可以用于大型发电厂，而如果将其小型化，又可以应用到车辆的发动机，因此可以说，金属有望成为未来最有前途的燃料之一。

需要指出的是，平均每一秒，地球接收的太阳辐射能量就有大约1.73 x 10^17瓦特，计算下来，太阳在一年的时间里辐射到地球的总能量，就相当于现在已探明的不可再生能源（如煤、石油、天然气、铀）所蕴含的能量的两倍。

这就意味着，如果人类在未来能够大力发展太阳能发电，就完全可以保证金属燃料所需的电力。可以想象的是，如果真是这样，那么人类在未来就可以大幅地降低对化石燃料的使用，全球变暖的趋势也将因此而得到缓解，到了那个时候，或许我们的车辆加的就不是油，而是金属粉末了。

好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。

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金属也能当燃料！全球第一个以金属作为燃料的燃烧系统已开始试用

金属能够被用来当作燃料吗？对于这个问题，相信很多人都会直接给出否定的答案，然而实际情况却并非如此。

上图为甲烷、铁、铝、硼铝、锆在空气中燃烧所形成的稳定火焰，由此我们可以清楚地看到，金属也能当燃料！事实上，一个来自荷兰埃因霍芬理工大学（TU Eindhoven）的科研团队的研究表明，金属有望成为未来最有前途的燃料之一，这具体是怎么回事呢？下面我们就来了解一下。

如果我们把一块金属，比如说一块铁丢进一堆火里，那么我们最多只会看到这块铁被烧红了，它根本就不会燃烧，而之所以会这样，是因为这块铁中的原子并没有与空气充分地混合。

那么假如我们把这块铁研磨成极细的粉末，然后将其与空气充分地混合，在这种情况下，燃烧是不是就会变得容易多了呢？答案是肯定的。

事实上，这种原理其实早已得到了一定的利用，例如铝热剂中的燃烧就是金属铝的粉末，烟花里的着色剂也是金属粉末，而在固体火箭燃料里也存在着金属粉末。

根据这个原理，这个科研团队开发出了一种以金属铁的粉末为燃料的燃烧系统，该燃烧系统能够将铁粉与空气充分混合，并将其注入燃烧室进行均匀且稳定的燃烧，然后利用铁粉燃烧产生的热量驱动发动机。
根据介绍，之所以选用金属铁来当燃料，是因为铁的成本相对较低并且容易获取，更重要的是，铁粉的能量密度并不比传统的化石燃料差。

目前该系统的原型机已在荷兰的斯温克尔家族酿酒厂（Swinkels Family Brewers）安装调试完毕，这就意味着，全球第一个以金属作为燃料的燃烧系统已开始试用。
研究人员指出，相对于化石燃料而言，使用金属粉末作为燃料有着许多优势，例如金属燃料很稳定，不需要特殊的储罐或者低温冷却，因此非常便于运输和保存，而其最大的优势就是，金属燃料非常绿色环保，因为它燃烧时不会有碳排放，也不会产生烟雾，当其燃烧之后，只会生成稳定无害的固体氧化物。

（图为一名工作人员正在将铁粉注入该燃烧系统）

那么问题就来了，地球上的金属就只有那么多，如果把金属用来当作燃料的话，那么可能用不了多长时间，地球上金属资源就被消耗殆尽了，到时候又怎么办呢？

对此研究人员解释说，其实不必担心这个问题，因为这些固体氧化物是可以回收并再次利用的，从理论上来讲，我们完全可以利用电解的方式将这些氧化物再次还原成金属的。那么这些电能从何而来呢？根据设想，可以利用太阳能、风力等发电系统来提供电解氧化物所需要的电能。

所以金属燃料是可以循环利用的，换句话来讲就是，按照这样的使用方式，金属燃料的本质其实就是一种能量的存储介质，这与化石燃料有着很大的不同。

看到这里可能有人会说了，我们直接使用电能不香吗？为什么要多此一举呢？其实原因是太阳能、风力等发电系统都有一个很大的弱点，那就是它们都是“靠天吃饭”，不能保证长期稳定的供电。

例如对于风力发电而言，风大的时候发的电就多，风小的时候发的电就少，无风的时候就没有电，而太阳能发电的情况也与之类似。由此可见，我们想要充分地利用其所发出的电，就必须要一个良好的蓄能系统，但事实上，我们现在并没有合适的蓄能技术。

也就是说，当我们利用太阳能、风能等发电系统来发电时，通常都存在着巨大的浪费，而如果我们将其用来电解金属燃料燃烧后产生的氧化物，有多少电就电解多少氧化物，这样就可以完美地解决蓄能问题。

该科研团队表示，在技术成熟之后，金属燃料甚至可以用于大型发电厂，而如果将其小型化，又可以应用到车辆的发动机，因此可以说，金属有望成为未来最有前途的燃料之一。

需要指出的是，平均每一秒，地球接收的太阳辐射能量就有大约1.73 x 10^17瓦特，计算下来，太阳在一年的时间里辐射到地球的总能量，就相当于现在已探明的不可再生能源（如煤、石油、天然气、铀）所蕴含的能量的两倍。

这就意味着，如果人类在未来能够大力发展太阳能发电，就完全可以保证金属燃料所需的电力。可以想象的是，如果真是这样，那么人类在未来就可以大幅地降低对化石燃料的使用，全球变暖的趋势也将因此而得到缓解，到了那个时候，或许我们的车辆加的就不是油，而是金属粉末了。

金属竟然也能当做燃料，这到底是怎样的一个系统呢？

燃烧是一种剧烈的化学反应，并且伴随着明显的发热发光现象，氧气是常见的助燃剂，很多无法在空气中燃烧的物质，在纯氧中也会被点燃。

空气中燃烧

金属单质在空气中就能点燃的非常少，镁是能在空气中点燃的最常见金属，比如有些电子产品为了降低重量，会采用密度非常轻的镁铝合金。

之所以镁能在空气中点燃，是因为镁具有非常强的还原性，尤其是和氧原子的结合能力非常强，甚至能从二氧化碳中把氧气原子“抢夺”过来，于是金属镁可以在二氧化碳中燃烧，生成氧化镁（MgO）和碳单质，所以在镁燃烧发生火灾时，不能使用二氧化碳灭火器来灭火。

金属粉末

很多金属正常情况下不能在空气中燃烧，加热时会在表面生成氧化物，比如铁、铝等等，但是我们把这些金属制成极细的粉末后，大量漂浮在空气中也会燃烧甚至发生爆炸，也就是粉尘爆炸。能引起粉尘爆炸的金属非常多，比如铁粉、铝粉、锌粉等等。

对于固体物质来说，表面原子的能量比内部原子的能量大，物理学中有一个物理量叫做“表面能”，对于粉末状的金属，表面能将会变得很大，这大大降低了金属燃烧的条件，所以部分金属在粉尘状态时会燃烧甚至爆炸。

纯氧中的燃烧

由于金属都具有还原性，氧气具有氧化性，所以对于大部分金属而言，在纯氧当中都会被点燃，比如铁就可以在纯氧中燃烧，然后生成氧化铁（Fe2O3），铝也可以在纯氧中燃烧。

不燃烧的金属

只有少数极不活泼的金属，即便在纯氧中也不燃烧，比如金和铂；甚至氧化金（Au2O3，俗称金露）在光照下或者高于110℃时，都会释放氧气还原出单质金，看来真金不怕火炼是有一定道理的。

对于金来说，在氧化性更强的氟面前也没用，金在氟气（F2）中可以点燃生成三氟化金。