近期，研究人员利用微重力实验研究了铁粉的离散燃烧，从而实现了无碳、无限可回收的能源储存。这在地球和未来的月球前哨站都有很好的应用前景，人类可能会进入一个全新的“铁器时代”。
【资料图】
在合适的环境下，所有物质都可以通过添加氧气燃烧，但找到合适的混合物并产生足够的热量会使一些材料比其他材料更容易燃烧。这种实验也被称为离散燃烧，主要的环境是微重力实验室。
加拿大麦吉尔大学（McGill University）和荷兰埃因霍温理工大 学（Eindhoven University of Technology）的科学家们利用欧空局的微重力实验设施对离散燃烧进行了研究。
据悉，在离散燃烧的过程中，火焰不会连续燃烧燃料，而是从一个燃料源跳到另一个燃料来源。这种形式的火灾在地球上几乎不会自然发生，但有一个例子是森林火灾，一棵树完全燃烧，当温度上升到足够高时，火会跳到下一棵树上。
不过，在航天飞机和火箭飞行的实验中，燃烧铁尘可以使铁颗粒漂浮并点燃。高速摄像机捕捉到了这一景象，使研究人员能够更好地了解这一现象，从而产生了计算机模型，显示了在地球上实施离散燃烧的理想条件。这使得建造高效实用的烧铁炉成为可能。
烧铁的优势在于化学性质。从本质上讲，燃料燃烧是通过添加氧原子来改变材料的过程。这就是为什么在木材、煤或石油等碳基燃料中加入两个氧原子后会产生温室气体二氧化碳的原因。与碳基燃料相比，铁燃烧后的剩余产物是氧化铁，更常见的是铁锈。
因此，烧铁不会产生二氧化碳，而且生锈的铁不形成气体，所以很容易收集。研究人员强调称，燃烧的铁根本不排放有害气体。
此外，他们还称，铁锈可以经过处理，除去氧原子，用氢气将其再还原成铁，重复利用。通过使用来自可持续能源的电力，铁作为燃料可以成为一种循环的、可回收的能源形式。荷兰埃因霍温附近的布德尔已经建立并运行了一个示范工厂，该工厂使用铁作为燃料来源。
据悉，这种发电机可以在仓库中的一个单元中生产1兆瓦的蒸汽。扩大这样一个铁电厂的规模可以生产更多的能源，多家初创企业已经在追求这种无碳燃料，为工厂和工业流程提供动力。
随着航天机构准备建造可持续的月球前哨基地，为月球上的宇航员提供能源就是需要克服的挑战之一，金属燃料或许是一个解决方案。
研究人员称，利用太阳能，不仅可以从月球矿物中生产铝和硅粉末，还可以从月球冰中利用氢气和氧气。然后，氢气可以用来转化富含铁和钛的月球尘埃，从而产生水和铁粉。金属粉末和氧气可以用作火箭或地面运输的推进剂，副产品水甚至可以用作饮用水。
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