危机中的氢能与等离子体：弗赖贝格工业大学在托尔高新玻璃中心的规划
辛迪·富尔曼博士是弗赖贝格工业大学（TU Bergakademie Freiberg）能源与原料高效玻璃技术专业的教授，未来将主持托尔高的研究工作。玻璃能力中心的效果图已经出炉。不过项目竣工时间再次推迟，目前预计在2028年第二季度完工。
玻璃行业正处于危机之中，但托尔高正在孕育这个行业的未来。随着新玻璃能力中心的建设，该县迎来了自己的第一个大学分支机构。TU教授辛迪·富尔曼解释了氢能和等离子体技术将如何拯救当地的玻璃工厂——以及项目启动为何一再延迟。
这不仅是托尔高的第一次，也是整个县的第一次：正在建设中的玻璃能力中心，将成为北萨克森地区首个大学的外部分支机构。德国一家媒体采访了弗赖贝格工业大学的辛迪·富尔曼教授：她的研究将如何帮助当地的玻璃、陶瓷和建材行业应对未来的挑战？
辛迪·富尔曼博士是弗赖贝格工业大学能源与原料高效玻璃技术专业的教授——这个教席在德国全国范围内独一无二。自2022年起，她就在专业层面参与玻璃能力中心的规划工作。该中心旨在成为一个集研究、专业人才培训和管理人才培养于一体的场所，与已有的托尔高职业学校中心内的"玻璃校园"（GlasCampus Torgau）相衔接。
图片说明：位于Repitzer路的玻璃能力中心效果图。右后方是设有试验炉的研究区域，前方则是车间和教学场地。
我们向富尔曼教授提问，自最初规划以来发生了哪些变化——毕竟近年来氢能领域（这个关键词）已经有了很大发展。
问：关于氢能作为替代性、环保能源载体的话题，近来既有正面新闻也有负面新闻。目前的最新情况如何？
答：对许多行业来说，氢能都是未来的能源载体——前提是能够接入未来的氢能网络。
对话实录：氢能如何拯救玻璃工厂
问：托尔高这边情况如何？
答：德国有一项国家氢能战略。根据这项战略，德国目前正在建设欧洲最大的氢气管道网络。联邦网络管理局已于2024年底批准了这个氢能核心网络。它将覆盖莱比锡和托尔高地区，预计通过区域支线管道或改造现有的天然气配送网络接入。
问：时间表是怎样的？
答：这将是一个逐步推进的过程。核心网络计划在2032年前建成，托尔高的接入工作将与之同步推进，并在此后不久实现。
"我们将开展应用型基础研究"
问：您具体会在玻璃能力中心研究什么？
答：我们将开展应用型基础研究。其中包括在试验炉中测试氢气燃烧。这样我们就能获得基础知识，建立可以应用到工业生产中的模型。
图片说明：GlasLab计划建造一个用于研究目的的小型玻璃熔炉。图为2023年圣戈班（Saint-Gobain）的玻璃熔炉，用于熔化玻璃。目前该熔炉处于停产状态。
问：TU在这方面已经有相关研究了吗？
答：是的。一个由六名博士生组成的青年研究团队在"QualiGlas"项目中，研究了将氢气作为玻璃制造能源会如何影响玻璃的性能。由此他们建立了理论模型，并借助人工智能将其应用于氢气燃烧的计算机模拟。
问：托尔高的试验条件应该会更好吧？
答：确实如此。在弗赖贝格，我们目前只有小型试验设备，玻璃熔体量只有几百毫升，用于研究和验证模型。相比之下，在托尔高我们将拥有一个最多可容纳200升的研究用熔炉。而且不只是TU在研究氢能，一些欧洲大型玻璃生产商也在进行内部测试。
问：测试结果如何？
答：测试和研究表明，氢气使用比例甚至可以达到100%。不过厂商的具体技术成果很少公开，大多数企业都不愿透露自己的底牌。但我们从德国玻璃技术协会（DGG）玻璃技术大会的专业报告中了解到，肖特（SCHOTT）公司成功用完全以氢气加热的熔炉，生产出了高质量的光学玻璃。
问：除此之外，还有其他能源方向的研究吗？
答：有的，电气化也是一个重要课题。但仅靠电极熔化用电力来熔化玻璃是有难度的，因为并非所有玻璃品种都适用这种方式。我们研究的另一个替代方案是使用高温等离子体。
问：这是什么技术？
答：等离子体炬利用电力产生一股极高温的气流，能够轻松熔化玻璃原料。如果用绿色电力驱动这些等离子体炬，就能取代传统的天然气炉，从而在未来实现完全不排放二氧化碳的气候中性玻璃生产。这种方法的优势在于可以在任何地方使用——包括那些没有氢气管道接入的地区。
问：这项技术的研究进展如何？
答：玻璃生产所需的等离子体炬规格还有待开发。此外，等离子体对熔体和玻璃质量的影响也仍需进一步研究。目前，这项技术的成本也明显高于成熟工艺。
问：托尔高也会研究等离子体技术吗？
答：会的，我们也打算利用中试炉来研究等离子体的应用。
我们希望研究多种燃料
问：那么未来很可能会出现多种能源混合使用的局面？
答：我认为不应该只专注于单一能源载体，而应该尽可能灵活地利用多种能源。比如在燃烧方面，除了传统的化石天然气之外，也有针对植物油、生物气与合成气，以及氨等替代燃料的研究。毕竟并非所有企业都能接入氢气管网。我们打算研究多种燃料。
问：将有多少TU的员工和学生在托尔高工作或学习？
答：我计划安排一个小团队，大约四名博士生常驻当地，再加上一名担任工作组负责人的科研人员。我们的学生将定期在托尔高进行实习。一个优势是，中心内还将设有车间和培训场地。
问：企业将从中获得什么好处？
答：由于我们的研究以应用为导向，我们始终与业界保持密切交流，主要是通过"玻璃校园"（GlasCampus Torgau）与区域企业合作，
比如圣戈班平板玻璃托尔高公司（Saint-Gobain Glass Flachglas Torgau GmbH，托尔高）、
企业合作与继续教育
Villeroy & Boch公司（托尔高）、
蒂勒玻璃厂（Thiele Glas Werk GmbH，韦姆斯多夫）、
P-D玻璃丝公司（P-D Glasseiden GmbH，奥沙茨）
以及水玻璃生产商PQ德国公司（PQ Germany GmbH，武尔岑）。
这种协调合作也涉及职业培训和继续教育领域。
问：您预计什么时候能在这里正式启动工作？
答：我们希望在2027年底开始在托尔高的工作。我希望到那时一切都能就绪。（从县里了解到，该县目前预计要到2028年春季才能完工）
问：目前许多行业——尤其是像玻璃业这样的高耗能行业——正陷入困境，这让您感到担忧吗？
答：是的，玻璃行业目前处境不佳，许多玻璃熔炉暂时被迫关闭。建筑业的低迷，以及汽车和光伏产业的危机，都直接波及到了玻璃行业。但市场总是有起有落，这个行业的大多数企业都是全球化经营的。所以很大程度上取决于欧洲和全球市场的走向。我认为形势会重新好转。
问：是什么让您感到乐观？
答：有很多理由让我们重新认识到，欧洲需要保有关键商品的本土生产能力。这一点很重要，因为它有助于打造更具抗风险能力的供应链、落实环境与社会标准，以及维持乃至深化科研与本土产业之间的紧密合作。如果生产就在本地进行，各个环节就能实现完美衔接，零部件也可以"just-in-time"（准时制）直接供应给附近的工厂。当地的玻璃厂必须在技术上保持领先水平。它们属于世界上自动化程度最高的生产设施之列,未来也将在质量控制和日常运营中运用人工智能来优化生产流程。