¿Es el aluminio un combustible viable?

Al igual que el hidrógeno, el aluminio es solo un medio para almacenar y transportar energía, no una fuente de energía. El aluminio elemental (metálico) no existe naturalmente en la tierra; Debe crearse a partir de minerales de aluminio (formas de óxido de aluminio). Eso requiere una gran cantidad de energía: más de lo que se puede obtener reoxidando (es decir, quemando) el aluminio. En lugar de quemar literalmente el aluminio, una forma más eficiente de usarlo sería en una batería, donde la oxidación podría convertirse directamente en energía eléctrica. Sin embargo, aún no se puede obtener más energía de la necesaria para obtener el aluminio en primer lugar (menos, de hecho, gracias a la segunda ley).

La densidad de energía se puede calcular dividiendo los julios de energía que se pueden obtener de la oxidación del aluminio por la masa del aluminio oxidado.

La gran diferencia es que puedes encontrar crudo en el entorno natural y puedes hacer gasolina con una pequeña cantidad de energía.

Pero no puedes encontrar aluminio elemental en la naturaleza. Debes usar una buena cantidad de energía para producir el aluminio elemental, cuya energía es más alta de lo que puedes cosechar. Entonces, usar alu para obtener energía es una pérdida neta.

¿Cómo recoger aluminio?

Mine bauxit. Límpielo a Al2O3, luego derrítelo y use electricidad para separar el Al del O.

¿Cómo recoger gasolina?

Mina de crudo. Hasta lo mismo que el aluminio. Destílelo (temperatura mucho más baja, menos uso de energía), agregue un aditivo y cárguelo en su automóvil.

Incluso utilizando tecnología más complicada como el craqueo (térmico, catalítico o hidrocatalítico), todavía está muy lejos del costo de fusión y electrocorte del aluminio.

Entonces el aluminio no es combustible viable. Sin mencionar que no hay un motor disponible que pueda operar utilizando aluminio como combustible.

El aluminio debe estar formado de bauxita, por lo que debe agregar energía para formarlo. Por lo tanto, el aluminio no puede considerarse realmente como un combustible, sino más bien una especie de batería.

Todavía se usa como una especie de combustible en termita. Esta es una mezcla de óxido de hierro y aluminio. Si se enciende, el aluminio elimina el oxígeno del óxido de hierro, que se llama reacción redox.

Al + Fe2O3 → Al2O3 + Fe + Energía

La energía residual se usa para mantener la reacción en marcha y para fundir el hierro. La termita, por ejemplo, se usa para soldar rieles.

Esto se ha propuesto en varias ocasiones en el pasado (por ejemplo, Metal Powder: the New Zero-Carbon Fuel?) Y la conclusión siempre ha sido que no funcionará bien. El polvo de aluminio es costoso y difícil de quemar eficientemente; en particular, los motores de combustión interna con motor de aluminio no arrancan porque el aluminio produce un escape sólido en lugar de gaseoso. Otro inconveniente es que, si bien los polvos metálicos ofrecen alta energía por unidad de volumen, normalmente tienen una energía específica relativamente baja (energía por unidad de masa).

La densidad de energía se determina haciendo reaccionar una cantidad conocida de aluminio con oxígeno y midiendo cuánta energía se libera. Esto normalmente se hace usando un calorímetro.

El aluminio finamente dividido o el polvo de aluminio es un componente de los combustibles sólidos para boletos. El polvo de aluminio también se usa en mezclas explosivas.

La fuente de combustible utilizada en el transbordador espacial de la NASA para cada refuerzo de cohete sólido era un núcleo sólido de polvo de aluminio de 450000 kg. El oxidante era oxígeno derivado del perclorato de amonio, combinado con óxido de hierro como catalizador.

Sí, es un combustible viable, sin duda, y ya se está utilizando como combustible … pero hay una trampa …

Es un gran combustible si quieres disparar un misil. No es como si lo reutilizaras o quisieras repostarlo en pleno vuelo o te preocupes de que alguien salga lastimado por sus gases de escape y sólidos.