肖特集團(tuán)首次實(shí)現(xiàn)100%氫能制造的光學(xué)玻璃

實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)氣候中和的一個里程碑已經(jīng)到來：德國高科技集團(tuán)肖特（SCHOTT AG）繼去年成功測試在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下使用100%氫氣生產(chǎn)玻璃后，近期，肖特已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)備受期待的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。在為期三天的時(shí)間里，肖特首次使用純氫氣加熱的熔爐來熔煉光學(xué)玻璃，完全不用天然氣。

這次大規(guī)模測試獲得了很好的結(jié)果，目前肖特正在對產(chǎn)出的玻璃質(zhì)量進(jìn)行分析。肖特項(xiàng)目經(jīng)理Lenka Deneke博士解釋道：“100%氫氣測試是特種玻璃行業(yè)的一項(xiàng)創(chuàng)舉。如果測試表明玻璃的質(zhì)量和性能保持不變，氫能將成為一種可行的技術(shù)路徑?！?/p>

測試經(jīng)理強(qiáng)調(diào)，此次的成功很大程度上得益于肖特的去年進(jìn)行的熔煉測試，最初的測試中使用了35%的氫氣體積。當(dāng)時(shí)的測試非常成功，但仍有許多問題需要進(jìn)一步研究，例如：氫氣的使用如何影響復(fù)雜的熔煉過程，以及不同產(chǎn)品的質(zhì)量？氫氣加熱對于工廠本身有什么長期影響？如何在生產(chǎn)中以最佳方式使用氫能，從而取代天然氣？哪些基礎(chǔ)設(shè)施需要做出相應(yīng)調(diào)整？

為研究這些問題，肖特選擇了一種光學(xué)玻璃作為其首個測試產(chǎn)品。其原因在于，光學(xué)玻璃必須具有極高的均勻性和透射特性，融化的玻璃也需要達(dá)到同樣高的標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量測試。肖特集團(tuán)以高質(zhì)量的原材料為各種應(yīng)用生產(chǎn)100多種光學(xué)玻璃，如消費(fèi)品、測量技術(shù)以及科研用的光學(xué)系統(tǒng)。

如果氫氣生產(chǎn)的玻璃符合產(chǎn)品要求，下一步會將其發(fā)送給客戶評估。Deneke說：“完成評估后我們就能確認(rèn)，在工業(yè)條件下使用100%氫氣代替化石燃料可以生產(chǎn)出相同的質(zhì)量的產(chǎn)品。”

永久性的能源轉(zhuǎn)換還需要進(jìn)一步的長期測試和氫氣的持續(xù)供應(yīng)。屆時(shí)，肖特將朝著2030年實(shí)現(xiàn)玻璃生產(chǎn)氣候中和的戰(zhàn)略目標(biāo)邁出又一重要步伐。具體來說，這意味著根據(jù)溫室氣體核算體系（Greenhouse Gas Protocol）中的議定，消除生產(chǎn)過程中范圍1或范圍2的排放。肖特正通過四個行動領(lǐng)域來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)：技術(shù)變革（比如向綠色氫能轉(zhuǎn)變）、提高能源效率、采用100%綠色電力，以及通過參與氣候保護(hù)項(xiàng)目來補(bǔ)償剩余排放。

肖特已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了100%綠色電力轉(zhuǎn)換，能源效率也正在系統(tǒng)性地不斷提高。技術(shù)變革主要是為了尋找可取代天然氣的能源方案來運(yùn)行熔爐，比如通過綠色電力的電氣化，或者在未來廣泛應(yīng)用綠色氫能。為此，肖特已經(jīng)與當(dāng)?shù)氐暮献骰锇樵?022年底進(jìn)行了第一次大規(guī)模測試，在天然氣中添加35%的氫氣，隨后在2023年春季進(jìn)行了100%氫氣的實(shí)驗(yàn)室測試，為大規(guī)模產(chǎn)業(yè)應(yīng)用鋪平了道路。

對于基礎(chǔ)設(shè)施的挑戰(zhàn)：綠色氫能供不應(yīng)求

在100%氫氣加熱的大型測試中，肖特的氫氣罐被裝滿了三次，但使用的是灰色氫氣，而非綠色的氣候中和氫氣。這是因?yàn)榫G色氫氣，即可再生能源生產(chǎn)的氫氣，目前仍供不應(yīng)求。肖特公司CEO何德瑞博士表示 ：“我們決定在目前階段使用灰色氫氣進(jìn)行測試，這樣可以抓緊時(shí)間驗(yàn)證氫能的技術(shù)可行性，這對我們的測試來說已經(jīng)足夠了。不過，我們迫切需要綠色能源來保護(hù)環(huán)境?！毙ぬ叵蛘缛耸堪l(fā)出呼吁：“來自能源密集行業(yè)的公司需要為國家如何以最快速度發(fā)展綠色電力和綠色氫能的基礎(chǔ)設(shè)施制定路線。最終，我們的努力將得到回報(bào)，這將有助于緩解氣候問題，并增加我們行業(yè)的競爭力?！?/p>

除了自己進(jìn)行投資以外，肖特集團(tuán)還收到來自德國各個機(jī)構(gòu)的財(cái)政支持，用于其在氫領(lǐng)域的開發(fā)工作。 測試得到了德國聯(lián)邦教育和研究部 （BMBF）和DLR 項(xiàng)目管理組織在 MiGWa 項(xiàng)目中的支持，以及“由歐盟-下一代歐盟” 資助。此外，歐盟通過歐洲區(qū)域發(fā)展基金資助了“H2 Industry-在工業(yè)燃燒過程中使用氫” 項(xiàng)目，該項(xiàng)目與德國萊茵蘭-普法爾茨州氣候保護(hù)、環(huán)境、能源和交通部合作。 科普尼庫斯項(xiàng)目“Power-to-X” 得到了德國聯(lián)邦教育和研究部（BMBF）的資助。

成功的大規(guī)模工業(yè)測試：肖特首次使用100%氫能生產(chǎn)光學(xué)玻璃。

熔爐中的液態(tài)玻璃溫度可高達(dá)1700攝氏度

肖特以高質(zhì)量的原材料生產(chǎn)100多種用于各種應(yīng)用的光學(xué)玻璃。

玻璃塊的檢查：此次大規(guī)模測試獲得了很好的成績，肖特目前正在對玻璃的質(zhì)量進(jìn)行分析