Hydro – Startup Này Sắp Tiến Hành Thử Nghiệm Thực Tế Lớn Nhất Về Nhôm Như Một Nhiên Liệu Không Carbon
6/11/2025 |
Một lon soda nghiền nát tan biến trong cột hơi nước và khí hydro. Peter Godart, cho thêm một ít vào cốc đang sôi, giải thích:
“Tôi chỉ cần tiếp tục phản ứng này bằng cách thêm nước. Đây là nước ở nhiệt độ phòng, và nó ngay lập tức sôi. Làm việc này trên bếp nhà bạn sẽ chậm hơn nhiều.”
Godart là người sáng lập kiêm CEO Found Energy, startup tại Boston muốn khai thác năng lượng từ phế liệu nhôm để cung cấp năng lượng cho các quy trình công nghiệp mà không cần nhiên liệu hóa thạch. Từ năm 2022, công ty đã phát triển các phương pháp giải phóng năng lượng nhanh từ nhôm ở quy mô nhỏ. Hiện công ty đã vận hành động cơ nhôm lớn nhất từng được xây dựng, theo Godart.
Đầu năm sau, lò phản ứng sẽ cung cấp nhiệt và hydro cho một nhà máy sản xuất dụng cụ tại Đông Nam Mỹ, sử dụng phế liệu nhôm của chính nhà máy làm nhiên liệu. Nếu thành công, công nghệ này có thể biến phế liệu nhôm thành nhiên liệu không carbon, tạo nhiệt cao cho các quy trình công nghiệp khó điện hóa, như sản xuất xi măng và tinh luyện kim loại.
Nguyên lý hoạt động:
Nhôm chứa gấp đôi năng lượng diesel theo thể tích và gần tám lần năng lượng hydro. Khi phản ứng với nước hoặc oxy, nó tạo thành oxit nhôm, giải phóng nhiệt và khí hydro. Thách thức là lớp oxit bề mặt ngăn phản ứng tiếp tục – như một ngọn lửa tự tắt.
Bước đột phá của Found Energy là chất xúc tác kim loại lỏng nhúng vào nhôm, khiến kim loại sủi bọt và tách ra, để lộ nhôm chưa phản ứng tiếp xúc với nước. Chất xúc tác là bí mật thương mại, nhưng là kim loại lỏng nhiệt độ thấp, không phải thủy ngân.
Động cơ 100 kW của startup, lần đầu khởi động vào tháng 9, đủ cung cấp nhiệt và hydro cho ứng dụng công nghiệp. Đến năm 2026, nó sẽ được lắp tại nhà máy thí điểm, làm cơ sở để phát triển lò 1 MW.
Động cơ có thể cung cấp hơi nước nóng để quay tua-bin hoặc hydro cho pin nhiên liệu. Hơi nước có thể đạt 1.300°C, hydro cháy có thể lên tới 2.400°C, đủ nóng để sản xuất thép.
Sử dụng phế liệu nhôm:
Found Energy nhắm tới ngành tái chế và tinh luyện nhôm, vốn đã xử lý phế liệu. Nhiều nhà tái chế muốn Found Energy biến phế liệu nhôm khó tái chế thành nhiệt sạch có thể dùng lại. Hiện có khoảng 3 triệu tấn nhôm thu gom để tái chế mỗi năm nhưng không tái chế được, và thêm 9 triệu tấn không thu gom hoặc bị đốt.
Cuối cùng, kế hoạch là “sạc lại” nhôm hydroxide từ lò thành nhôm kim loại bằng điện sạch, tạo hệ thống vòng khép kín. Theo lý thuyết, có thể cung cấp toàn bộ nhu cầu nhiệt công nghiệp toàn cầu bằng khoảng 300 triệu tấn nhôm, chiếm 4% trữ lượng nhôm toàn cầu, nhưng cần lượng điện sạch rất lớn.
Thách thức và tiềm năng:
Chuyên gia cho rằng nhôm làm nhiên liệu thực chất là công nghệ lưu trữ năng lượng, không phải nguồn năng lượng chính. Nếu có thể sạc lại bằng điện sạch chi phí thấp, nó có thể bổ sung cho các công nghệ xanh khác, mặc dù cạnh tranh về điện sạch sẽ rất khốc liệt.
Godart vẫn lạc quan:
“Chúng tôi tin rằng nó có thể đạt nửa megawatt. Chúng tôi chưa khai thác hết tiềm năng.”
