未来能源四大黑科技：激光炼钢、石头产氢…最后一个颠覆想象

在同一个偌大的房间里，既能找到激光器，又有电吉他，还有摆满新奇电池的机架，这样的场景你能想象吗？本周，在华盛顿特区郊外举办的 2025 年 ARPA-E 能源创新峰会上，这一切成为现实。

ARPA-E 隶属于美国能源部，专门为高风险、高回报的研究项目提供资金支持。能源创新形式多样，此次峰会充分展现了能源研究的多元性，此外，峰会还汇聚了该机构资助的项目，以及众多投资者、政府官员和媒体记者。

（来源：MIT Technology Review）

会议期间，数百个项目在一个巨大的展厅中进行展示，涵盖了项目演示和研究成果。以下是《麻省理工科技评论》评选出的四项最具趣味性的创新研究成果。

激光炼钢技术

初创公司 Limelight Steel 研发出一种新工艺，利用激光将铁矿石加热至超高温，从而提炼出铁（钢铁的主要成分）。

如今，钢铁生产约占全球温室气体排放量的 8%。这在一定程度上是因为大多数钢铁仍采用高炉炼制，高炉依靠煤炭产生高温，进而引发所需的化学反应。

与之不同的是，Limelight Steel 公司利用激光照射铁矿石，将其加热至 1600°C 以上。随后，铁水便能与杂质分离，再通过现有工艺将铁制成钢。

该公司搭建了一个小型演示系统，激光功率约为 1.5 千瓦，能够处理 10 至 20 克矿石。整个系统由 16 个激光阵列构成，每个激光阵列比邮票略大一些。

演示系统中的组件均为市售产品，这种特殊类型的激光器常用于投影仪。该公司联合创始人兼首席技术官 Andy Zhao 表示，这家初创公司得益于电信行业多年的发展，这使得激光器成本有所降低。

下一步，Limelight Steel 公司计划建造一个更大规模的系统，其激光功率将达到 150 千瓦，一年内最多可生产 100 吨钢材。

岩石制燃料技术

在麻省理工学院的展位上，摆放着的大块岩石看似与高科技沾不上边，但未来它们或许能助力生产燃料和化学品。

此次 ARPA-E 峰会，地下氢是一个热门话题。寻找地下氢气藏的工作备受关注，氢气可作为燃料，广泛应用于运输、重工业等诸多行业。

去年，ARPA-E 资助了一些相关项目，其中就包括麻省理工学院 Iwnetim Abate 实验室的项目。Abate 等研究人员不仅致力于寻找氢气，还尝试利用地下条件辅助生产氢气。

今年早些时候，他的团队发表研究成果表明，借助地下常见的催化剂和环境条件，科学家们能够生产出氢气以及氨等其他化学品。Abate 联合创立了一家衍生公司 Addis Energy，旨在将这项研究商业化，该公司也获得了 ARPA-E 的资助。

麻省理工学院展位桌子上的各类岩石，包括从大块坚硬的深色玄武岩到质地较软的滑石，都可用于生产这些化学品。

氮化铁磁铁驱动的电吉他

Niron Magnetics 展位传来阵阵音乐声，吸引了附近人行道上的行人驻足。人们纷纷停下脚步，轮流试弹该公司以电吉他为载体展示的磁铁。

如今，大多数高功率磁体都含有钕元素。随着全球电动汽车和风力涡轮机产量的不断增加，未来几年对钕的需求将急剧增长。钕的供应可能会变得紧张，而且由于大部分钕供应来自中国，地缘政治因素也使得情况更为复杂。

Niron 公司正在研发不含稀土金属的新型磁铁，其技术基于更为丰富的材料 —— 氮和铁。

电吉他是该技术的一款演示产品。目前，电吉他中的磁铁通常采用铝、镍和钴基磁铁，用于将钢弦的振动转化为电信号，再通过放大器播放出来。Niron 公司利用其氮化铁磁铁制作了一款电吉他。

Niron 公司于 2024 年底开设了一个试点商业工厂，年产量可达 10 吨磁铁。自上次报道以来，该公司在 2024 年初宣布了建造一座全尺寸工厂的计划，工厂完全投产后，年产能约为 1500 吨磁铁。

为高性能数据中心供电的电池

人工智能和数据中心不断攀升的电力需求，也是此次峰会的热门议题。展厅中摆放着服务器机架，展示了针对该行业的相关技术。其中，Natron Energy 公司的一款装满电池的设备吸引了众人目光。

该公司正在生产钠离子电池，以满足数据中心的电力需求。

数据中心的能源需求波动较大，随着其总耗电量的持续增加，这些波动可能会对电网造成影响。Natron 公司联合创始人兼首席技术官 Colin Wessells 表示，“将 Natron 的钠离子电池安装在数据中心，有助于平抑用电高峰，使计算设备能够满负荷运行，同时不会给电网带来过大压力。”

钠离子电池是锂基化学品的一种低成本替代品，且不含锂、钴和镍等在生产或加工过程中存在限制的材料。目前，中国生产的一些电动汽车已开始使用钠离子电池。

Natron 公司去年在密歇根州开设了一条生产线，并计划在北卡罗来纳州投资 14 亿美元建设一家工厂。

https://www.technologyreview.com/2025/03/19/1113381/energy-technology-lasers-steel-batteries/