實(shí)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(shí)驗(yàn)室建設(shè)的高溫工業(yè)零碳燃燒中試平臺(tái)，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(shí)驗(yàn)室戰(zhàn)略科學(xué)家程一兵表示，一旦今年8月中旬點(diǎn)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(duì)實(shí)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(jì)8月中旬點(diǎn)火

在位于南海丹灶的高溫工業(yè)零碳燃燒中試平臺(tái)見到程一兵時(shí)，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(duì)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(shí)用價(jià)值的零碳燃料，燃燒過程不產(chǎn)生碳排放。佛山仙湖實(shí)驗(yàn)室是廣東省重點(diǎn)建設(shè)的省級(jí)實(shí)驗(yàn)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(tái)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(shí)驗(yàn)室的8個(gè)研發(fā)中心之一。

“隨著國家提出要實(shí)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(duì)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(shí)驗(yàn)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(tái)。

高溫工業(yè)零碳燃燒中試平臺(tái)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(tái)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(xiàng)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(gè)國際一流、國內(nèi)頂尖的先進(jìn)零碳燃燒技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。”程一兵說。目前，中試平臺(tái)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(shí)現(xiàn)0~100%任意比例天然氣摻氨混合燃燒；中試平臺(tái)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(tái)還在蒙娜麗莎集團(tuán)改造一條量產(chǎn)線，預(yù)計(jì)今年8月中旬能夠點(diǎn)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(huì)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(tái)內(nèi)，擺放了好幾臺(tái)用于中試的專用設(shè)備，它們比一般實(shí)驗(yàn)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(gè)產(chǎn)品。這正展現(xiàn)了中試平臺(tái)在新技術(shù)與新產(chǎn)品之間發(fā)揮的作用——將市場(chǎng)所需要的技術(shù)進(jìn)行放大，通過中間試驗(yàn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行不斷的驗(yàn)證，并小批量生產(chǎn)出適合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。

“建設(shè)中試平臺(tái)是新技術(shù)通向產(chǎn)業(yè)化的必經(jīng)之路，沒有這樣一個(gè)中間環(huán)節(jié)，光靠實(shí)驗(yàn)室那一點(diǎn)很小的結(jié)果，企業(yè)很難做決定要投入這項(xiàng)技術(shù)?！背桃槐f，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(tái)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(cè)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(chǎng)景的需求。這些設(shè)備無一例外地都插上了好幾個(gè)氣體輸送管道，因?yàn)橹性嚻脚_(tái)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(duì)現(xiàn)有燃燒裝備和建材生產(chǎn)線的改動(dòng)較少，但要一下子實(shí)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(chǔ)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(gè)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(shí)施，氨氫新能源綠色可再生、零碳及成本可控的優(yōu)勢(shì)將會(huì)越發(fā)明顯。有佛山企業(yè)正是看到這一點(diǎn)，做出了免費(fèi)提供設(shè)備給中試平臺(tái)的決定。“我們公司自成立以來就一直瞄準(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(tái)，希望能夠?yàn)殇X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(gè)國家和地區(qū)，其中鳳鋁、堅(jiān)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(jì)在半年內(nèi)送到中試平臺(tái)安裝測(cè)試，公司未來也希望能將傳統(tǒng)的燃?xì)饧訜岱绞缴?jí)為更為環(huán)保的清潔能源氨氫加熱，真正實(shí)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(shí)，并且正在付諸行動(dòng)。程一兵表示，接下來平臺(tái)將在煤粉發(fā)電上開展研究，新的設(shè)備預(yù)計(jì)近兩個(gè)月就會(huì)進(jìn)入平臺(tái)安裝，“因?yàn)槊悍郯l(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(gè)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