Kovový prášek jako palivo budoucnosti

17. prosinec 2015

V časopise Applied energy vyšla nedávno studie autorů z kanadské McGillovy univerzity, která popisuje, že v budoucnosti by mohlo být výhodné ukládat energii nikoliv ve formě vodíku, uhlovodíků, biopaliv nebo jako elektrickou energii v akumulátorech, nýbrž v podobě jemných částic kovů. Tedy jako kovový prášek.

Naše doba je z energetického hlediska doprovázena ve značné míře různými procesy spalování fosilních paliv, např. uhlí, ropy a zemního plynu. Nemůžeme však čekat, že spalování uhlovodíků nám bude sloužit věčně. Jednou přijde doba, kdy bude třeba tato paliva nahradit něčím jiným, ať už z důvodu jejich nedostatku nebo z důvodů ekologických. Na druhou stranu, obnovitelné zdroje energie (sluneční panely) mají příliš malou energetickou proudovou hustotu, aby mohly přímo pohánět dopravní prostředky, minimálně osobní či nákladní auta, nemluvě o letadlech.

Všechny dosavadní používané akumulátory (baterie) mají zároveň relativně nízkou hustotu energie, ať už ji vztahujeme k jednotce objemu nebo jednotce hmotnosti použitého materiálu. V tomto srovnání vynikají kovy v práškové formě, s jemností zrn odpovídající mouce. Spalování kovů v práškové formě však víceméně předpokládá návrat k tepelným strojům s vnějším spalováním, jako je například Stirlingův motor nebo tradiční parní stroj. Spalování kovového prášku je výhodné jednak z důvodu dobré jímatelnosti zplodin (oxidů kovů) a recyklovatelnosti původní suroviny, navíc pro něj hovoří nepřítomnost jedovatých zplodin. Kovový prášek dokonce již dnes někdy slouží jako raketové palivo. Zajímavou možností je také spalování železného prášku v rámci tepelného stroje s vnitřním spalováním (čili motoru).

Velkým přínosem nedávné studie je důkaz možnosti vytvoření a udržování stabilního plamene v proudu rozptýlených železných částic, smíchaných se vzduchem. Podle autorů studie se tento proces spalování kovového prášku svoji efektivitou vyrovná benzínovým spalovacím motorům. Poněkud hůře než objemová hustota energie práškového železa je však na tom hustota energie, vztažená k jeho hmotnosti. Autoři studie příliš neuvažují o využití hliníku, který je příliš výbušný a neposkytuje možnost stabilního hoření. Dalším velkým problémem bude vytvoření masivní infrastruktury na těžbu a zpracování příslušných kovů. Dotyčná infrastruktura bude navíc sama o sobě představovat jistou ekologickou zátěž. I v tomto ohledu vypadá situace nejpříznivěji právě pro železný prášek, který je již dnes celkem běžně vyráběn.

Zdroje: Phys.Org, ScienceDaily, ExtremeTech, Solar Thermal Magazine, Applied Energy

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio

E-shop Českého rozhlasu

Starosvětské příběhy lesníků z časů, kdy se na Šumavě ještě žilo podle staletých tradic.

Václav Žmolík, moderátor

ze_světa_lesních_samot.jpg

3x Karel Klostermann

Koupit

Komplet obsahuje dva šumavské romány Ze světa lesních samot, V ráji šumavském a povídkový soubor Mrtví se nevracejí z pera klasika české literatury Karla Klostermanna (1848 - 1923), který tomuto kraji zasvětil celé své dílo.