无需气电，欧洲创新用“铁”作燃料实现工业供热

本文源自微信公众号：环球零碳，编辑：小澜，作者：环球零碳研究中心

铁其实和煤炭、石油一样，也是一种优质燃料。

近日，荷兰初创企业可再生铁燃料技术公司（Rift）宣布，已通过私人融资与公共拨款筹集近1.14亿欧元，用于开发首个商业项目。

这家初创公司之所以备受关注，是因为它采用铁粉作为燃料，替代天然气用于工业供热。长期以来，工业供热是全球减碳的难点领域之一，目前众多工厂仍依赖化石燃料获取热能来生产工业产品，其碳排放量占全球能源碳排放的三分之一以上。

与传统工业供热相比，Rift“以铁代气”的技术，能在现有工业生产生命周期内减少近80%的排放。

在Rift的解决方案中，先将铁磨成沙粒大小的铁粉，放入特制锅炉，再注入空气，用小火花点燃，铁粉即可燃烧。火焰形成后，铁粉的氧化反应会释放大量热量，足以持续加热后续进入的铁粉和空气，使燃烧过程自我维持，最终形成熊熊烈焰。

图说：铁燃料锅炉内部的熊熊烈火

但与传统燃料不同，铁燃烧后不会被“消耗”，而是转化为氧化铁（类似铁锈）。因此Rift的核心思路是回收这些氧化铁，通过与低碳氢反应，将其还原为新的铁粉和水，形成可循环的燃料体系。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250摄氏度。此外，该技术还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Kingspan Unidek公司签署首份客户合同，该公司生产建筑保温材料，计划在其一家工厂安装铁燃料锅炉。

目前，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个工业设施部署锅炉系统，首个项目预计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

Rift的这项技术起源于埃因霍温理工大学菲利普·德·戈伊与蒙特利尔麦吉尔大学杰夫·伯格索尔森领导的早期研究。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存储和运输限制，而铁粉的运输和存储极为方便。

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首台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”支持下，Rift公司成立并推出1兆瓦系统，为荷兰海尔蒙德市约500户家庭供暖；该公司还在阿纳姆的清洁技术园区运营另一套试点装置。

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，成为近年兴起的新兴能源脱碳路径。

以往，类似铁粉的金属粉末主要作为高能材料应用于火箭推进和烟火领域，如今它们被重新定义为“可储存能量的载体”。

从原理看，该技术与Rift方案一致：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”；使用时，通过金属粉末的氧化反应释放热量，生成可回收的氧化物，此过程称为“干循环”。若还原过程使用风能或光伏等清洁能源，整个循环可实现接近零碳排放。

此外，金属粉末还可用于“储氢”。在水蒸气环境中，它不仅释放热量，还能同时产生氢气，这一过程称为“湿循环”。

图说：铁作为能量载体使用的示意图

在各类金属中，铁粉作为能源载体前景尤其广阔，因其成本低、来源广、毒性低，且易于改造现有燃煤电厂进行铁燃烧。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并非该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。

许多公司看好这项技术能与全球其他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，真正商业化落地面临多重挑战。

首先，研究人员仍在改进铁燃烧过程和氧化铁收集技术。其次，企业需建立铁粉供应链以进行采购和回收，目前铁矿石供应价格为每吨140欧元，经济性有待提升。

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

此外，政策与市场机制也很关键。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