Lhyfe 首创:绿氢燃烧替代天然气烧制陶瓷

7月11日,imeche.org 报道,法国绿氢领头羊 Lhyfe 宣布,其首次将绿氢燃烧作为化石天然气的替代品应用于陶瓷生产的测试取得 “重大进展”。这一成果为绿氢在众多依赖天然气进行高温燃烧的行业中的应用带来了曙光。

IMechE.org是英国机械工程师学会(The Institution of Mechanical Engineers)的官方网站,该机构成立于1847年,是全球历史最悠久的机械工程专业组织之一,总部位于伦敦,会员覆盖140多个国家,拥有超过12万名会员,是机械工程领域最具影响力的国际组织之一。

测试详情:3 吨绿氢跨国运输,仅需更换燃烧器

在陶瓷、玻璃和钢铁等行业,生产过程需要 400-1550℃的高温,目前主要通过燃烧化石燃料(以天然气为主)来实现。这些高耗能行业都在寻求降低碳强度的方法,但找到简单直接的替代方案并非易事。而绿氢与天然气不同,它通过清洁能源生产,燃烧时不会排放二氧化碳,是理想的替代能源之一。

Lhyfe 将其在法国上加龙省工厂生产的 3 吨绿氢运往西班牙瓦伦西亚的一家陶瓷生产商,进行了燃烧测试。测试中逐步用绿氢替代天然气,最终实现了 100% 替代,且取得成功。

更重要的是,此次替代只需更换燃烧器,这一结果为绿氢在其他行业的应用铺平了道路。

行业声音:里程碑式突破,有望复制到更多行业

行业经理弗雷德里克・诺迪表示:“这些使用高达 100% 绿氢的燃烧测试,对 Lhyfe 来说是一个重要里程碑,也助力了高化石天然气消耗行业制造流程脱碳的首次试验。现在,我们可以将这一系统应用到众多燃烧化石燃料的行业中。”

铂道观点

不仅国外有所突破,中国陶瓷行业在氢能应用方面的实践也已取得显著进展,主要聚焦于天然气掺氢燃烧、氨氢零碳燃烧等技术路径,并结合区域产业特点形成差异化示范。

在天然气掺氢燃烧技术方面,潮州深能燃气联合中科院广州能源所开发的该技术,通过改进窑炉结构、设计安全装置及智能控制系统,实现了掺氢比例动态调节与陶瓷烧成温度的精准匹配,产品质量达标且碳排放显著降低。

今年 1 月,国内首个陶瓷梭式窑天然气掺氢燃烧项目在潮州点火成功,为氢能低成本规模化输送提供了可行方案。

在氨氢零碳燃烧技术上,氨气因储运成本低(液态氨能量密度为氢的 2 倍)成为理想载体。

佛山仙湖实验室联合科达制造等企业攻克纯氨稳定燃烧难题,开发出工业燃烧器及配套安全制度。2024年9月,蒙娜丽莎全球首条氨氢零碳燃烧示范线投产,实现纯氨燃烧零碳排放,若推广至佛山 160 条产线可年减碳 265 万吨。该技术还被列为 “中国零碳技术方案”,通过国际合作推向全球,获澳大利亚工程院院士程一兵重点推介。

从效益来看,天然气掺氢可减少陶瓷烧制过程 30% 以上碳排放,氨氢技术则实现零碳燃烧。不过,商业化推广困难依然存在,氢能储运安全、规模化制备能耗及成本仍需突破,需进一步优化掺氢比例和窑炉适应性。

根据 imeche 报道,Lhyfe 这项成功的测试并不意味着绿氢即将大规模应用。国际能源署(IEA)数据显示,2023 年低排放氢(包括从天然气中通过碳捕获技术生产的蓝氢)的产量占氢总产量的比例不足 1%。

绿氢面临的挑战还包括生产和运输成本高,国际能源署称,绿氢到终端的使用成本是未经减排的化石基氢的 1.5 至 6 倍。此外,氢的广泛应用还依赖于储存、运输和配送基础设施的大规模扩建。

不过,随着这一领域的探索与实践,无疑为高温制造业的绿色转型提供了重要参考,也让人们看到了绿氢在众多行业中应用的广阔前景。