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从氢能被赋予“终极能源”期待开始,关于氢气全生命周期脱碳的研究与实践就从未停止。专家表示,当下发展氢能的主要目的就是帮助能源领域“去碳化”,因此在制备环节,实现灰氢到绿氢的升级很有必要。不过目前,灰氢仍是主流,占比高达99%左右,而理想中的纯电解水制氢落实起来并不容易。
于是,制氢产业正积极转换思路,试图将城市垃圾消解需求融合进来,同步开展垃圾焚烧与氢气生产。由于具有“变废为宝”、“绿色低碳”等优点,2023年以来,这一小众制氢路线再次引起关注,技术及项目层面频频传来好消息。
国内,中国化学投建的常温常压有机液体储氢加注一体化装置在1月份举行了开车仪式,采用“垃圾制氢-氢油储氢-氢气加注”工艺示范,开创首座垃圾制氢加氢一体站的先河;全球首个“垃圾制氢+碳资源化”绿氢绿炭工厂即将落户湖北襄阳,最终可做到垃圾固废无害化、碳资源化、制氢加氢一体化三个产业和十几个关键技术环节连通。
国外,韩国公布研制海洋垃圾制氢船计划,预计将投入500亿韩元,联合官、产、学、研各领域的20多家机构参与技术开发和建造,在5年内完成这一项目;4月份,位于西班牙普埃托利亚诺地区的一家绿氢工厂正式进入试运行阶段,这里也是目前欧洲最大的绿氢工厂;沙特阿拉伯公用事业开发商ACWAPower已签署总投资85亿美元的融资协议,用于NEOM绿色氢能项目,该项目预计将于2026年投产。
据悉,现在欧洲、美国、日本当地均在积极开展“垃圾制氢”技术研究,但大部分项目仍处于规划或建设阶段,离实现规模化投产运行还需要时间。与此用时,国内企业也在加紧追赶,瀚蓝环境、中国化学、东方锅炉等正陆续开展相关项目实践,总体处于“并跑”状态。其中,瀚蓝环境已成功在佛山南海运营5座加氢站,待垃圾制氢项目建成后,将直接这些加氢站提供绿色氢气。
业界认为,垃圾制氢甚至是一种比“绿氢”更环保的方式,既帮助解决了“垃圾围城”问题,还不会产生二次污染,成本得到了进一步控制。对于垃圾焚烧企业而言,推广“垃圾制氢”优势非常明显,能作为自身业务的延伸拓展,提升抗风险能力。如果在特定地区,处理垃圾还可以获得额外的费用补贴,说是“零成本”制绿氢也不为过。
当然垃圾制氢在技术上还有很有难关要闯,比如焚烧温度的控制。要想实现固体垃圾完全转化、分离,需要达到1600℃的高温,这就需要纯氧的参与,成本也会高很多。另外,国内城市生活垃圾呈现出含水量大、热值低等特点,也会导致焚烧无法达到最大值。理想情况下,每天焚烧400吨垃圾,一年可输出48万方氢气。
对此,专家分析称,更细致的垃圾分类将对垃圾制氢行业发展起到至关重要的作用,通过将厨余垃圾等不耐烧的内容被剥离出去,获得热值较高的部分,对最终产氢量提升更为有利。而且长远来看,垃圾制氢在氢能源产业中的占比有限,但综合价值很高,是一种值得推广的新技术。
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