綠色玻璃先行者：肖特推進(jìn)全球玻璃熔爐市場(chǎng)的低碳減排

摘要：利用氫能源，成就肖特玻璃的碳中和探索之路

在我們的生活中，特種玻璃有著非常豐富的應(yīng)用，例如疫苗注射劑瓶、智能手機(jī)蓋板或微芯片，我們每個(gè)人都離不開玻璃。同時(shí)，玻璃作為一個(gè)能源密集型行業(yè)，其傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式意味著大量溫室氣體的排放。

如今，全球減排不再只是一句簡(jiǎn)單的口號(hào)，各國(guó)各行各業(yè)都開始致力于生產(chǎn)升級(jí)、技術(shù)升級(jí)，尋求可持續(xù)的低碳生產(chǎn)方式迫在眉睫。作為領(lǐng)先的特種玻璃制造企業(yè)，肖特一直致力于2030年實(shí)現(xiàn)氣候中和目標(biāo)。

全新環(huán)保低碳玻璃熔融技術(shù)

特種玻璃的熔化溫度高達(dá)1700℃。同時(shí)，肖特的能源需求和碳排放主要來(lái)自于玻璃熔融過(guò)程，因此玻璃熔融技術(shù)的變革舉足輕重。

傳統(tǒng)的玻璃熔爐一般采用化石燃料、熱媒油和電來(lái)加熱。數(shù)十年來(lái)，肖特一直在努力提高能源效率，希望通過(guò)技術(shù)變革，實(shí)現(xiàn)用可持續(xù)能源來(lái)進(jìn)行玻璃熔融。

自上世紀(jì)90年代以來(lái)，燃料增氧熔融技術(shù)不斷得到推廣，使用電力來(lái)加熱熔爐也愈發(fā)普遍，這就減少了30%以上的能量損耗。目前，肖特熔爐一般使用天然氣和電來(lái)加熱。

為了讓玻璃熔融過(guò)程變得更加綠色環(huán)保，肖特集團(tuán)開啟了一系列技術(shù)創(chuàng)新試驗(yàn)。2021年，肖特與德國(guó)能源轉(zhuǎn)型領(lǐng)域最大的研究項(xiàng)目“哥白尼項(xiàng)目”開展合作研究。哥白尼項(xiàng)目P2X與肖特首次完成了用氫氣熔融玻璃的測(cè)試，取得了初步成效，其研究結(jié)果表明使用氫氣能夠引起玻璃性能發(fā)生相應(yīng)地變化。

2021年底，肖特集團(tuán)獲得德國(guó)環(huán)境部“工業(yè)脫碳”項(xiàng)目450萬(wàn)歐元的資金支持。其中，372萬(wàn)歐元用于技術(shù)應(yīng)用的特種玻璃的熔融過(guò)程，78.4萬(wàn)歐元用于藥用玻璃的熔融過(guò)程，例如用于制作新冠疫苗包裝的玻璃。

2022年，肖特計(jì)劃在美因茨總部的熔爐中首次使用氫氣和天然氣的混合物進(jìn)行大規(guī)模熔化試驗(yàn)。

Jens Schulte博士

肖特公司管理委員會(huì)成員、零碳計(jì)劃負(fù)責(zé)人

“要想實(shí)現(xiàn)氣候中和目標(biāo)，我們就必須敢為人先，拿出突破性的技術(shù)創(chuàng)新工藝。”

在這項(xiàng)試驗(yàn)中，肖特的研發(fā)專家將逐步用氫氣取代天然氣。為期一個(gè)月的試驗(yàn)共分三個(gè)階段，每個(gè)階段持續(xù)約10天，天然氣/氫氣混合物中的氫氣比例(按體積計(jì))將逐漸增加到35%。此次大規(guī)模試驗(yàn)對(duì)特種玻璃行業(yè)來(lái)說(shuō)開創(chuàng)了技術(shù)先河。肖特將利用這些試驗(yàn)進(jìn)一步了解氫氣在玻璃熔化過(guò)程中的影響程度，從而實(shí)現(xiàn)大幅減少碳排放的目標(biāo)。

該研究項(xiàng)目的總成本超過(guò)71.4萬(wàn)歐元。肖特及其合作伙伴從德國(guó)萊茵蘭-法爾茨州氣候保護(hù)、環(huán)境、能源和交通部獲得了歐盟歐洲區(qū)域發(fā)展基金劃撥的研究經(jīng)費(fèi)約33.8萬(wàn)歐元。

由于特種玻璃熔煉的高度復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)技術(shù)變革需要長(zhǎng)期的研發(fā)以及大量資金的投入。在未來(lái)，這些研究項(xiàng)目帶來(lái)的創(chuàng)新成果，將推廣應(yīng)用于肖特的全球生產(chǎn)基地，包括位于中國(guó)浙江縉云的肖特玻管工廠。該工廠于2021年投產(chǎn)點(diǎn)火，為醫(yī)藥健康事業(yè)提供高品質(zhì)的藥用玻管。

“堅(jiān)持推動(dòng)和實(shí)踐可持續(xù)的環(huán)保創(chuàng)新是我們的目標(biāo)”，肖特中國(guó)區(qū)總經(jīng)理陳巍說(shuō)道，“在未來(lái)數(shù)十年內(nèi)，我們都將致力于通過(guò)技術(shù)變革持續(xù)推動(dòng)環(huán)保低碳型的特種玻璃生產(chǎn)。”在中國(guó)采用全新環(huán)保低碳玻璃熔融技術(shù)是肖特的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。

特種玻璃推動(dòng)綠色氫能發(fā)展

氫能作為一種新型清潔能源，在實(shí)現(xiàn)全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的過(guò)程中扮演者重要角色。

比如肖特特種玻璃的氣密密封，能夠提升氫氣產(chǎn)業(yè)鏈的安全性和效率，可應(yīng)用于氫氣工業(yè)及氫燃料電池汽車中。

肖特自1990年代以來(lái)，其密封玻璃的固體氧化物燃料電池(SOFC)便應(yīng)用于分散式發(fā)電系統(tǒng)，燃料電池輪船等。

對(duì)于氫燃料電池汽車領(lǐng)域，肖特制造的玻璃金屬饋通件已應(yīng)用到燃料電池汽車的罐內(nèi)溫度傳感器中。

為了保護(hù)我們賴以生存的地球環(huán)境，實(shí)現(xiàn)綠色生活，肖特不斷通過(guò)引領(lǐng)行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新、積極踐行企業(yè)社會(huì)責(zé)任、以及持續(xù)與研究機(jī)構(gòu)、政策制定者等社會(huì)各界協(xié)同合作，來(lái)實(shí)現(xiàn)制造綠色低碳玻璃的目標(biāo)!