不用气和电，欧洲开始用“铁”做燃料来供热

本文来自微信公众号： 环球零碳 ，编辑：小澜，作者：环球零碳研究中心

铁其实像煤炭、石油一样，也是一种很好的燃料。

最近，荷兰初创公司可再生铁燃料技术公司（Rift）宣布，已通过私人融资和公共拨款筹集了近1.14亿欧元，用于开发其首个商业项目。

这家初创公司之所以受到关注，是因为它用铁粉作为燃料，代替天然气进行工业供热。一直以来，工业供热是全球减碳最困难的领域之一，目前很多工厂仍依赖化石燃料获取热能，用于生产工业产品，占全球能源碳排放的三分之一以上。

相比于传统的工业供热，Rift的用“铁代替气”的技术，可以在现有工业生产的生命周期内减少近80%的排放。

在Rift的解决方案中，将铁磨成类似沙子大小的铁粉，再将铁粉放入特制的锅炉中，再注入空气，用一个小火花点燃，就可以让铁粉燃烧起来。一旦火焰形成，铁粉的氧化反应会释放大量热量，这部分热量足以持续加热后续进入的铁粉和空气，从而让燃烧过程自我维持下去，最终形成熊熊烈焰。

图说：铁燃料锅炉内部看到的熊熊烈火

但与传统燃料不同的是，铁在燃烧之后并不会被“消耗掉”，而是转化为氧化铁（类似铁锈）。所以Rift的核心思路，是将这些氧化铁重新回收，再通过与低碳氢反应，将其还原为新的铁粉和水，从而形成一个可循环利用的燃料体系。与此同时，铁燃烧产生的热量可直接用于制造业或区域供热网络。

Rift目前主要瞄准中温工业供热市场，温度约为250摄氏度。此外，该技术也可接入区域供暖系统，甚至作为电气化供热的补充，在电价高企或电力供应紧张时提供稳定热源。

2025年，Rift与荷兰公司Kingspan Unidek签署了第一份客户合同，该公司生产建筑保温材料，并计划在其一家工厂安装一台铁燃料锅炉。

现在，Rift已在荷兰运营两套试点装置，并计划建设首个商业燃料工厂，在欧洲约10个工业设施中部署其锅炉系统，首个项目预计将于2029年投运。

图说：Rift在荷兰海尔蒙德试点项目现场搭建的铁燃料锅炉

来源：Rift

Rift的这项技术的起源可以追溯到埃因霍温理工大学的菲利普·德·戈伊和蒙特利尔麦吉尔大学的杰夫·伯格索尔森领导的早期研究工作。两位教授在荷兰欧洲空间研究与技术中心观察到粉末燃烧现象后，受启发开始研究金属燃料在能源领域的应用。

他们认为铁粉是气态氢燃料的理想替代品。氢燃料的发展一直受到存储和运输的限制，而铁粉的运输和存储极其方便。

2020年，埃因霍温理工大学的研究人员和学生在附近一家啤酒厂建造了他们的第一台100千瓦铁燃料锅炉。同年，在比尔·盖茨领导的“突破能源研究员计划”的支持下，Rift公司成立并推出了一套1兆瓦的系统，为荷兰海尔蒙德市约500户家庭供暖；该公司还在阿纳姆的一个清洁技术园区运营着另一套试点装置。

正是在这项研究推动下，金属燃料逐渐从实验室走向商业化，成为近年来兴起的一条新兴能源脱碳路径。

以前，类似于铁粉的这类金属粉末，主要作为高能材料应用于火箭推进和烟火领域。现在，它们开始被重新定义为一种“可储存能量的载体”。

从原理上看，这一技术与Rift的方案是一致的：通过可再生能源，将金属氧化物还原为金属粉末，把能量“储存在金属中”；在使用时，再通过金属粉末的氧化反应释放热量，并生成可回收的氧化物，这一过程被称为“干循环”。如果还原过程使用的是风能或光伏等清洁能源，那么整个循环可以实现接近零碳排放。

此外，金属粉末还可以用于“储氢”。在水蒸气环境中，它不仅能释放热量，还可以同时产生氢气，这一过程被称为“湿循环”。

图说：铁作为能量载体使用的示意图

来源：今日新材料

在不同的金属中，铁粉作为一种能源载体尤其具有前景，因为铁粉成本低、来源广泛、毒性低，并且易于改造现有的燃煤电厂以进行铁燃烧。研究显示，在洲际能源运输场景下，铁粉作为能源载体的效率与绿氢大致相当。

目前，Rift已经不是这个新兴领域的唯一参与者。其他参与者包括荷兰初创公司Iron+、加拿大公司Altiro Energy、FeX Energy和GH Power，以及澳大利亚的Ferron Energy和法国的Fenix Energy。

很多公司都看中了这项技术可以与全球其他类型的清洁供热解决方案协同工作，例如储存电力以提供按需供热的热电池和高效的工业热泵。

不过，与氢能、电气化等主流路径相比，铁燃料仍处于早期阶段，其真正商业化落地仍面临多重挑战。

首先，研究人员仍在改进铁燃烧过程和氧化铁的收集技术。另外，企业需要建立铁粉的供应链，以进行采购和回收。据了解，目前其铁矿石的供应价格为每吨140欧元，经济性有待提升。

更重要的是，由于供应有限且成本高昂，利用绿色氢气（即利用可再生能源生产的氢气）进行铁燃料循环使用仍然面临挑战。

此外，政策与市场机制同样关键。在当前碳定价和能源体系下，铁燃料能否在成本上与天然气、电力或氢能竞争，仍存在不确定性。

[1]https://www.canarymedia.com/articles/clean-energy-manufacturing/metal-powders-help-fuel-rockets-now-factories

[2]https://www.nature.com/articles/s41578-025-00876-1