“氫氨零碳燃燒技術在建材行業的應用将直接減少建材生産制造過程中的燃料型碳排放，是建材行業率先實現碳達峰、碳中和的有效技術途徑。”近日，澳大利亞工程院院士、佛山仙湖實驗室戰略科學家程一兵在接受本報記者采訪時發表了自己的觀點。

　　研發團隊制備出全球第一塊全氨零碳燃料燒制的陶瓷釉面磚 程一兵/供圖

　　具有廣闊的應用空間

　　“氨氫融合新能源颠覆性技術在建材行業的應用，主要體現在氫和氨的可燃燒、零碳排和綠色可再生的固有屬性上。随着國家‘雙碳’戰略的推進實施，政府相關部門對制造業的能耗管控也将逐漸過渡為‘能耗 碳排’雙管控，而作為碳排放高占比的建材行業來說，即将面臨巨大的低碳/零碳轉型壓力。因此，我認為，氫氨零碳燃燒技術在建材行業的應用前景非常廣闊。”

　　程一兵指出，氫氨燃燒技術應用對現有燃燒裝備和建材生産線的改動較少，安全性和便利性也有很好的保障。氫和氨是目前已知的極具工業實用價值的零碳燃料，兩者的燃燒過程都不産生碳排放。但是由于工業窯爐用氣量非常大，氫氣的大容量儲運目前還存在一些技術難題，因此在現階段，燒氨的可行性相對更高一些。随着國内整個氫氨新能源行業向上遊氫氨來源的廣泛布局、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勢将會越發明顯，加上“一帶一路”沿線國家的低成本液氨進口，也将進一步促進氨氫作為零碳燃料的産業化應用，氨氫零碳燃燒技術和産業優勢将會愈加凸顯。

　　“目前，佛山仙湖實驗室的氨燃料零碳燃燒技術已經取得階段性成果，2022年11月，在佛山德力泰科技公司試驗現場，該項技術通過廣東省陶瓷協會組織的專家技術論證。2022年12月，該項技術在佛山歐神諾陶瓷公司的30米長輥道窯完成中試生産，世界首塊零碳氨燃料燒制的建築陶瓷磚問世，窯爐煙氣中的排放物經第三方檢測，均滿足國家标準，瓷磚燒成後的各項性能指标均達到或高于國家标準。”談到氫氨燃燒技術的推廣應用，程一兵興奮地說。

　　在高溫制造業應用減碳優勢明顯

　　建材工業是我國碳排放的大戶，占我國碳排放的14%左右。

　　談到氫氨零碳燃燒技術，程一兵表示，以陶瓷行業為例，2021年，我國建築衛生陶瓷行業二氧化碳排放量為1.4億～2億噸，占全國總排放量的1.5%～2%，建築衛生陶瓷碳排放主要是由于陶瓷産品制造過程中幹燥和燒成工段燃燒煤制氣、天然氣所造成，陶瓷生産過程二氧化碳排放量約70%來源于燃料燃燒，剩下的30%來源于電力和工藝（碳酸鹽分解）。應用氨氫新能源作為燃料的目的是減少高溫制造過程的碳排放量，在陶瓷工業目前使用的化石燃料中摻混一定比例的氨，可實現2030年碳達峰目标。随着摻氨比例不斷增加，碳排放将持續降低，不再出現峰值。如果使用純氨燃燒，可使陶瓷行業的直接碳排放減少70%，将極大助力實現碳中和目标。

　　“從目前來看，氫氨零碳燃燒技術對大多數高溫制造業都可适用。”程一兵告訴記者，除已經完成試驗驗證和中試示範的建築陶瓷外，佛山仙湖實驗室研發團隊已經着手在金屬加工、玻璃制造、水泥生産、熱力發電等高溫制造業領域全面布局、逐步推進。其中考慮到佛山地區鋁型材加工業的高集聚度和強需求，下一步的産業推廣重點領域将是佛山地區的金屬加工業。此外，仙湖實驗室團隊也開始在火力發電和燃氣輪機等領域布局，将和國内相關領域的頂尖科研機構及頭部企業開展深入的強強合作及産研聯動，共同推進氫氨零碳燃燒的産業化應用。

　　技術推廣仍面臨巨大挑戰

　　“由于疫情的影響和房地産市場低迷，建材行業的整體經濟形勢并不樂觀，目前着手布局氫氨零碳燃燒技術的隻是建材行業的少數頭部企業，未來要在整個建材行業推廣氫氨零碳燃燒技術仍然面臨不少難題，需要政府相關部門加大引導範圍、加強扶持力度。”

　　談到技術推廣當前所面臨的問題時，程一兵表示，主要體現在以下幾個方面：一是按目前的市場價格，使用氨氣作為工業燃料比使用天然氣的燃料成本約貴一倍，企業難以承受燃料成本大幅上漲。建議政府按照支持光伏、電動汽車和氫能産業發展的成功模式，支持高溫制造業應用零碳燃燒技術，從零碳燃料摻燒入手，逐步提高摻燒比例，最終實現高溫制造業燃料轉型，确保實現國家預定的“雙碳”目标。

　　二是氨氣在我國從未用于工業燃料，因此缺乏相關的國家和行業标準規範。目前，沒有專業公司具有評估氨氣燃燒安全性的經驗和資質，政府應急管理部門也難以審批氨的工業燃燒項目。建議政府有關部門與相關行業協會及專家共同協商，建立一個具有可操作性的技術和安全評估機制，解決新能源試驗、應用、推廣中的瓶頸問題。

　　實現氨氣工業燃燒必須解決氨氣的來源問題，而且必須是用綠氨作為高溫燃料才有實際的降碳、零碳意義。目前，一些企業已經開始在西北地區規劃開展制綠氨的産業化項目。2022年公布的12項已簽約的綠氨項目年産能已達近400萬噸。這是一個很好的開端，但離工業燃燒所需要的巨大綠氨用量還有很大的距離。因此，建議國家出台相應政策，大力鼓勵發展綠氨生産和儲運技術，并探讨“西氨東輸”，利用我國西北部豐富的可再生能源開發綠電制備綠氨、再将液氨通過長距離管道輸運至我國東南部工業集中地區的可行性。也建議探讨從“一帶一路”沿線國家進口藍氨和綠氨的可行性。與此同時，還必須解決大型儲氨基地嚴重不足的問題。

　　未來發展要走好三步

　　目前，佛山仙湖實驗室已将氫氨零碳燃燒技術納入實驗室的戰略發展主線，下一步将在技術延展攻關和産業聯合推廣方面持續發力，不斷解決氫氨零碳燃燒的技術難題和布局建材行業應用推廣。

　　程一兵指出，具體計劃分三步走：首先依托已開發的建築陶瓷領域的技術成果，完成建築陶瓷量生産線的改造應用，實現氫氨低碳/零碳燃燒技術真正的産業化應用，然後持續在建築陶瓷領域複制推廣；其次開展鋁型材加工業的摻氨/純氨燃燒項目示範，尤其以鋁熔鑄爐和鋁棒加熱爐為代表的爐型做技術改造和産業推廣；最後逐步向玻璃、水泥和發電等領域拓展，做聯合技術開發。

　　“對于高溫制造業來說，以氫氨零碳燃燒為代表的氨氫融合新能源技術的重要意義是為高溫制造業探明實現零碳轉型的一條可行并有效的技術途徑。2020年以來，因為能耗和碳排雙控導緻的高溫制造業産能淘汰情況持續加劇，尤其是“雙碳”達标的壓力，在此之前除了減産、關停外，高溫制造業沒有直接有效、從源頭上實現“雙碳”達标的技術手段。氫氨零碳燃燒技術的出現和産業配套的進一步完善，無疑給高溫制造業實現“雙碳”目标提供了一個行之有效的解決方案，同時将進一步縮小我國與國外發達國家在産品碳足迹方面的差距，為我國高溫制造業的相關出口産品樹立良好的國際形象，為提升産品國際競争力奠定了堅實的基礎。”程一兵說。

　　本文原載于《中國建材報》2月13日1版

　　中國建材報記者：吳 躍

　　責編：丁濤

　　監審：賀丹

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