實現(xiàn)高溫制造業(yè)的零碳燃燒，是減少碳排放的重要路徑。沿著這條路，佛山仙湖實驗室建設(shè)的高溫工業(yè)零碳燃燒中試平臺，已探索出卓有成效的方法，并正在佛山陶瓷龍頭企業(yè)內(nèi)改造量產(chǎn)線。澳大利亞工程院院士、佛山仙湖實驗室戰(zhàn)略科學(xué)家程一兵表示，一旦今年8月中旬點火成功，這將是全世界第一條零碳生產(chǎn)陶瓷的量產(chǎn)線，對實現(xiàn)雙碳目標(biāo)而言意義重大。

零碳燃燒陶瓷量產(chǎn)線預(yù)計8月中旬點火

在位于南海丹灶的高溫工業(yè)零碳燃燒中試平臺見到程一兵時，他的臉上掛滿了汗水，襯衫也被浸濕。與天氣一樣火熱的，是他帶領(lǐng)的碩士博士研究團(tuán)隊所開展的氫能和氨氫融合技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化事業(yè)。

氫和氨是目前已知的極具工業(yè)實用價值的零碳燃料，燃燒過程不產(chǎn)生碳排放。佛山仙湖實驗室是廣東省重點建設(shè)的省級實驗室，聚焦氫能和氨氫融合新能源領(lǐng)域關(guān)鍵材料與核心技術(shù)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。承載著高溫工業(yè)零碳燃燒中試平臺建設(shè)的氨氫融合工業(yè)窯爐零碳燃燒技術(shù)研發(fā)中心，是仙湖實驗室的8個研發(fā)中心之一。

“隨著國家提出要實現(xiàn)雙碳目標(biāo)，國內(nèi)的制造業(yè)企業(yè)，特別是頭部民營制造企業(yè)，對于雙碳技術(shù)有非常迫切的需求，希望能將制造過程的碳排放降下來。”程一兵介紹，仙湖實驗室有這樣的技術(shù)積累，于是順應(yīng)工業(yè)界的迫切需求建設(shè)了中試平臺。

高溫工業(yè)零碳燃燒中試平臺與佛山本土企業(yè)德力泰聯(lián)合研制開發(fā)的燃燒器。

中試平臺主要瞄準(zhǔn)氨氫穩(wěn)定燃燒和氮氧化物排放可控達(dá)標(biāo)這兩項關(guān)鍵核心技術(shù)開展研究，并聚焦建材、金屬加工和火力發(fā)電三大高溫工業(yè)領(lǐng)域，開展技術(shù)應(yīng)用示范和推廣?！拔覀円ㄔO(shè)一個國際一流、國內(nèi)頂尖的先進(jìn)零碳燃燒技術(shù)實驗室?！背桃槐f。目前，中試平臺不僅取得了氨氫零碳燃燒技術(shù)的重要突破，與佛山本土企業(yè)德力泰聯(lián)合研制開發(fā)的燃燒器，可實現(xiàn)0~100%任意比例天然氣摻氨混合燃燒；中試平臺還聯(lián)合歐神諾改造一條中試線，重新搭建氨站、蒸發(fā)站、氣體流量控制系統(tǒng)、混氣系統(tǒng)等，讓全球第一條可100%燒氨的陶瓷輥道窯系統(tǒng)工程成功落戶佛山歐神諾中央研究院中試車間。

程一兵介紹，在歐神諾成功燒制了全球首塊零碳純氨燃料燒制的綠色瓷磚后，中試平臺還在蒙娜麗莎集團(tuán)改造一條量產(chǎn)線，預(yù)計今年8月中旬能夠點火?！斑@條量產(chǎn)線有150米長，如果能夠成功，它的年產(chǎn)能將會達(dá)到120萬平方米，將成為全世界第一條零碳生產(chǎn)陶瓷的量產(chǎn)線?！?/p>

企業(yè)免費(fèi)提供設(shè)備助力零碳燃燒研究

高溫工業(yè)零碳燃燒中試平臺內(nèi)，擺放了好幾臺用于中試的專用設(shè)備，它們比一般實驗室的設(shè)備要大很多，但又比真正生產(chǎn)中的設(shè)備小不少，只能一次生產(chǎn)幾個產(chǎn)品。這正展現(xiàn)了中試平臺在新技術(shù)與新產(chǎn)品之間發(fā)揮的作用——將市場所需要的技術(shù)進(jìn)行放大，通過中間試驗對產(chǎn)品進(jìn)行不斷的驗證，并小批量生產(chǎn)出適合市場需求的產(chǎn)品。

“建設(shè)中試平臺是新技術(shù)通向產(chǎn)業(yè)化的必經(jīng)之路，沒有這樣一個中間環(huán)節(jié)，光靠實驗室那一點很小的結(jié)果，企業(yè)很難做決定要投入這項技術(shù)。”程一兵說，蒙娜麗莎集團(tuán)的高管正是去歐神諾的中試線上看到了生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，才真正下定決心要做量產(chǎn)線。目前，中試平臺已提前覆蓋了絕大多數(shù)高溫工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，擁有燃燒器測試爐、梭式窯、煤粉鍋爐、鋁熔煉爐、鋁棒加熱爐等典型設(shè)備，能夠充分滿足各種高溫工業(yè)場景的需求。這些設(shè)備無一例外地都插上了好幾個氣體輸送管道，因為中試平臺考慮了多種零碳、低碳燃料的摻混燃燒，提供的燃料供給包括氨、氫、天然氣等，可以廣泛應(yīng)用于高溫工業(yè)領(lǐng)域。

“盡管氨氫燃燒技術(shù)應(yīng)用對現(xiàn)有燃燒裝備和建材生產(chǎn)線的改動較少，但要一下子實現(xiàn)零碳燃燒，目前成本還是比較高的，所以我們研發(fā)了摻混燃燒技術(shù)和燃燒器?！背桃槐f，但由于工業(yè)窯爐用氣量非常大，氫氣的大容量儲運(yùn)目前還存在一些技術(shù)難題，現(xiàn)階段燒氨的可行性更高一些。

程一兵表示，隨著國內(nèi)整個氨氫新能源行業(yè)向上游氨氫來源的廣泛布局、降低氨氫成本及碳稅的實施，氨氫新能源綠色可再生、零碳及成本可控的優(yōu)勢將會越發(fā)明顯。有佛山企業(yè)正是看到這一點，做出了免費(fèi)提供設(shè)備給中試平臺的決定?！拔覀児咀猿闪⒁詠砭鸵恢泵闇?zhǔn)綠色發(fā)展，將設(shè)備送給高溫工業(yè)零碳燃燒中試平臺，希望能夠為鋁加工行業(yè)的綠色發(fā)展做一些貢獻(xiàn)?！睆V東朗盾科技有限公司董事長吳水平說。

專注于鋁棒加熱爐生產(chǎn)十多年，朗盾科技的產(chǎn)品已進(jìn)入36個國家和地區(qū)，其中鳳鋁、堅美等佛山眾多知名鋁型材企業(yè)也使用了該公司產(chǎn)品。吳水平介紹，新的設(shè)備預(yù)計在半年內(nèi)送到中試平臺安裝測試，公司未來也希望能將傳統(tǒng)的燃?xì)饧訜岱绞缴墳楦鼮榄h(huán)保的清潔能源氨氫加熱，真正實現(xiàn)綠色制造。

同樣送出設(shè)備的還有廣東意利克節(jié)能科技有限公司，這說明很多佛山企業(yè)已經(jīng)形成了要綠色發(fā)展的共識，并且正在付諸行動。程一兵表示，接下來平臺將在煤粉發(fā)電上開展研究，新的設(shè)備預(yù)計近兩個月就會進(jìn)入平臺安裝，“因為煤粉發(fā)電在我們國家所有工業(yè)領(lǐng)域碳排放最高，占到國家碳排放的40%，這個領(lǐng)域是務(wù)必要做到清潔零碳燃燒的?！?/p>

文/圖 佛山市新聞傳媒中心記者倪玉潔

編輯/林楊