铁，这种我们熟知的金属，如今正被赋予全新的能源使命——它不再只是工业原料，更像煤炭、石油一样，成为一种可循环利用的优质燃料。近期，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，用于开发其首个铁燃料商业项目，这一突破性尝试，正为欧洲能源脱碳开辟一条全新路径。

这家初创公司之所以备受关注，核心在于其创新性地用铁粉替代天然气，应用于工业供热领域。一直以来，工业供热都是全球减碳最困难的领域之一，目前全球多数工厂仍依赖化石燃料获取热能，用于各类工业产品生产，这一环节的碳排放占全球能源碳排放的三分之一以上。而Rift的“铁代替气”技术，可在现有工业生产的生命周期内减少近80%的排放，精准击中了工业减碳的痛点。

铁燃料供热：原理易懂，循环可行

Rift的铁燃料供热解决方案并不复杂，核心是利用铁粉的氧化反应释放热量，并构建可循环的燃料体系。具体来说，先将铁磨成类似沙子大小的铁粉，再将其放入特制锅炉中，注入空气后用小火花点燃，铁粉便可发生氧化反应并释放大量热量；一旦火焰形成，释放的热量足以持续加热后续进入的铁粉和空气，让燃烧过程实现自我维持，最终形成可供利用的熊熊烈焰。

图说：铁燃料锅炉内部看到的熊熊烈火

与传统化石燃料最大的区别在于，铁粉燃烧后并不会被“消耗殆尽”，而是转化为氧化铁（类似我们日常见到的铁锈）。这也是铁燃料最具优势的特点——可循环利用。Rift的核心思路的是，将燃烧后的氧化铁重新回收，通过与低碳氢反应，将其还原为新的铁粉和水，形成“铁粉燃烧—氧化铁回收—铁粉再生”的闭环体系。与此同时，铁粉燃烧产生的热量可直接用于制造业生产，也可接入区域供热网络，满足民生供暖需求。

从应用场景来看，Rift目前主要瞄准中温工业供热市场，供热温度约为250摄氏度，适配多数工业生产的热能需求；此外，该技术也可接入区域供暖系统，甚至能作为电气化供热的补充，在电价高企或电力供应紧张时，提供稳定且低碳的热源，填补能源供应缺口。

从实验室到商业化：铁燃料的发展历程

Rift的铁燃料技术并非凭空出现，其起源可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，深受启发，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限于存储和运输的难题，而铁粉的运输和存储则极其方便，且安全性更高。

这一研究方向并非个例，早在2013年，欧盟就曾通过第七研发框架计划（FP7）资助Cometnano研发团队，探索铁、铝、硼等金属的燃烧技术，实验显示铁-空气燃烧具有较理想的燃烧参数、较低的环境影响和相对低廉的技术成本，为后续铁燃料的商业化奠定了基础。2015年，杰夫·伯格索尔森教授带领的团队进一步验证了金属粉末燃烧的可行性，证明悬浮在空气中的细微金属粒子流燃烧时火焰稳定，其能量和功率密度可与传统化石燃料内燃机接近。

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，完成了技术的初步落地；同年，在比尔·盖茨领导的“突破能源研究员计划”的支持下，Rift公司正式成立，并推出了一套1兆瓦的铁燃料供热系统，为荷兰海尔蒙德市约500户家庭供暖；此外，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，持续优化技术性能。

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

随着技术的不断成熟，铁燃料正从实验室走向商业化。2025年，Rift与荷兰建筑保温材料生产商Kingspan Unidek签署了第一份客户合同，对方计划在其一家工厂安装一台铁燃料锅炉，实现工业供热的低碳转型；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个工业设施中部署其锅炉系统，首个商业项目预计将于2029年正式投运。

值得注意的是，以前类似于铁粉的金属粉末，主要作为高能材料应用于火箭推进和烟火领域；而现在，它们被重新定义为一种“可储存能量的载体”，成为近年来新兴的能源脱碳路径之一。从原理上看，这一技术的核心逻辑是“能量储存与释放”：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”（这一过程被称为“干循环”）；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。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，金属粉末还可实现“储氢”功能：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”，进一步拓展了铁燃料的应用场景。图说：铁作为能量载体使用的示意图 来源：今日新材料

铁燃料的优势：为何能成为脱碳新选择？

在众多金属中，铁粉作为能源载体尤其具有发展前景，这与其自身特性密切相关：一是成本低、来源广泛，铁矿石是全球储量丰富的矿产资源，目前铁矿石的供应价格约为每吨140欧元，相较于氢能等清洁能源，具备一定的成本潜力；二是毒性低，燃烧后产生的氧化铁对环境和人体无害，且易于回收处理；三是适配性强，易于改造现有的燃煤电厂以进行铁燃烧，无需大规模重建设备，降低了工业转型的成本和难度。

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，却能规避氢燃料存储运输的短板——铁粉可像普通货物一样运输、储存，无需高压、低温等特殊条件，安全性和便捷性更具优势。与此同时，铁燃料技术还能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，形成多元化的低碳供热体系。

目前，Rift已经不是这个新兴领域的唯一参与者，全球已有多家企业布局铁燃料技术，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，可见铁燃料的市场潜力已得到行业认可。

前路仍有挑战：铁燃料商业化的现实阻碍

尽管铁燃料具备诸多优势，且已取得阶段性进展，但与氢能、电气化等主流脱碳路径相比，它仍处于发展早期，真正实现大规模商业化落地，还面临多重挑战。

首先是技术优化的挑战，目前研究人员仍在不断改进铁燃烧过程和氧化铁的收集技术，确保燃烧效率和回收效率的提升——例如，如何减少燃烧过程中的能量损耗，如何实现氧化铁的高效、低成本回收，仍是需要突破的技术难点。类似地，在钢铁行业的相关试验中，也存在燃料特性波动、处理成本较高等问题，这也为铁燃料的技术优化提供了参考方向。

其次是供应链建设的难题，企业需要建立完善的铁粉采购、运输和回收供应链，确保铁粉的稳定供应和循环利用。目前铁矿石的价格虽然相对低廉，但随着铁燃料需求的增加，供应链的搭建和运营成本可能会随之上升，其经济性仍有待进一步提升。

更关键的是绿氢供应的制约，铁燃料循环的核心环节——氧化铁还原为铁粉，需要依赖低碳氢，尤其是绿色氢气（利用可再生能源生产的氢气）。但目前绿氢供应有限且成本高昂，据测算，当前绿氢还原每吨铁的成本高于传统焦炭还原成本，这直接影响了铁燃料循环体系的经济性和可行性，也成为制约其规模化发展的核心瓶颈之一。

此外，政策与市场机制也至关重要。在当前的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。需要各国出台针对性的政策支持，完善碳定价机制，降低铁燃料的商业化门槛，才能推动其快速发展。

写在最后

欧洲用铁做燃料供热的尝试，无疑为全球能源脱碳提供了一种全新的思路——它打破了传统化石燃料的依赖，将金属粉末从工业原料、高能材料，重新定义为“可循环能量载体”，既利用了现有技术基础，又实现了低碳环保的目标。尤其是在工业供热这一减碳难点领域，铁燃料的出现，有望填补清洁能源的应用空白，为工业转型提供新的选择。

虽然目前铁燃料仍面临技术、供应链、经济性等多重挑战，但随着技术的不断优化、政策的支持以及行业参与者的持续布局，其商业化前景值得期待。未来，若能突破绿氢成本、回收效率等核心瓶颈，铁燃料或将与氢能、电气化等技术协同，共同构建多元化的低碳能源体系，为全球碳达峰、碳中和目标的实现注入新的动力。