ESA

모든 것이 불타고 있습니다. 올바른 환경이 주어지면 모든 물질은 산소를 추가함으로써 연소될 수 있지만, 올바른 혼합을 찾고 충분한 열을 생성하면 일부 물질은 다른 물질보다 더 쉽게 연소됩니다. 불연속연소라고 불리는 화재 유형에 대해 더 자세히 알고 싶은 연구자들은 ESA의 미세 중력 실험 시설을 사용하여 조사했습니다.

일련의 포물선 비행과 스웨덴에서 발사된 소리 나는 로켓에서 캐나다 McGill 대학교와 네덜란드 Eindhoven University of Technology의 Jeffrey Bergthorson 교수 팀은 무중력 상태에서 철분 연소를 조사했습니다. 그들의 연구는 순수 물리학이었고, 과학자들은 화염이 연료를 통해 지속적으로 연소되지 않고 한 연료원에서 다른 연료원으로 점프하는 이산 연소에 대해 더 많이 알고 싶었습니다. 이러한 형태의 불은 지구상에서 자연적으로 거의 발생하지 않지만, 예를 들어 한 나무가 완전히 타버리고 온도가 연소할 만큼 충분히 증가하면 불이 다음 나무로 번지는 산불이 있습니다.

무중력 항공기 및 로켓 비행 실험에서 철분을 태워 철 입자가 부유하고 눈에 띄지 않게 발화할 수 있었습니다. 고속 카메라는 광경을 포착하여 연구자들이 현상을 더 잘 이해할 수 있도록 했으며, 그 결과 지구에서 연료를 연소할 수 있는 이상적인 조건을 보여주는 컴퓨터 모델이 탄생했습니다.

미세 중력 연구를 통해 새로운 이해가 가능해지면서 효율적이고 실용적인 철 연소로를 만드는 것이 가능해졌습니다.

철을 태우는 것의 장점은 화학적으로 결정됩니다. 본질적으로 연료 연소는 산소 원자를 추가하여 물질을 변형시키는 과정입니다. 이것이 탄소 기반 연료가 목재, 석탄 또는 석유와 같은 탄소 기반 연료에 두 개의 산소 원자를 추가하면 온실가스인 이산화탄소를 생성하는 이유입니다. 철의 경우 연소 후 남은 생성물은 일반적으로 녹으로 알려진 산화철입니다. 이산화탄소가 발생하지 않으며, 녹슨 철은 가스를 생성하지 않기 때문에 쉽게 수집할 수 있습니다. 철을 태워도 유해 가스가 전혀 배출되지 않습니다.

철 녹을 처리하여 산소를 제거하고 수소를 사용하여 철로 되돌릴 수도 있습니다. 지속 가능한 자원에서 얻은 전기를 사용함으로써 철을 연료로 사용하면 순환적이고 끝없이 재활용 가능한 에너지 저장 장치가 될 수 있습니다.

네덜란드 아인트호벤 인근 부델(Budel)에는 철을 연료원으로 사용하는 데모 플랜트가 이미 가동 중입니다. 이 발전기는 창고에 설치된 장치에서 1MW의 증기를 생산할 수 있습니다. 이러한 철 발전소를 확장하면 훨씬 더 많은 에너지를 생산할 수 있습니다.

여러 스타트업이 이미 공장과 산업 공정에 전력을 공급하기 위해 이 무탄소 연료를 추구하고 있습니다.

우주 기관이 지속 가능한 달 전초 기지 건설을 준비하면서 달의 우주 비행사에게 에너지를 공급하는 것은 극복해야 할 과제 중 하나일 뿐입니다. 금속연료가 해결책이 될 수 있다. 태양 에너지를 이용하면 달의 광물에서 알루미늄과 실리콘 분말을 생산할 수 있을 뿐만 아니라 달의 얼음에서 수소와 산소도 얻을 수 있습니다. 그런 다음 수소를 사용하여 철과 티타늄 함량이 높은 달 먼지를 변환하여 물을 생산할 수 있습니다. 그리고 철분. 얼음에서 나오는 금속 분말과 산소는 로켓이나 지상 운송용 추진제로 사용될 수 있으며, 제품에 포함된 물은 식수로도 사용할 수 있습니다.

지금은 이 과정이 공상과학 소설처럼 보일 수도 있지만, 지구상에서 철을 연료원으로 사용하는 것은 불과 10년 전에 아이디어로 시작되었습니다. 이제 금속 연료 커뮤니티는 전 세계적으로 수백 명의 과학자와 엔지니어로 구성되어 있으며 탄소 없는 대체 연료를 위한 등대 기술입니다. 그리 멀지 않은 미래에 여러분은 철로 자동차나 집을 운영하게 될 수도 있습니다!

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