بعد أسبوع واحد من إطلاق استراتيجية الهيدروجين للحكومة البريطانية، بدأت تجربة استخدام الهيدروجين بنسبة 100% لإنتاج الزجاج المصقول في منطقة ليفربول، وكانت هذه هي المرة الأولى في العالم.
سيتم استبدال الوقود الأحفوري مثل الغاز الطبيعي المستخدم عادة في عملية الإنتاج بالكامل بالهيدروجين، مما يدل على أن صناعة الزجاج يمكن أن تقلل بشكل كبير من انبعاثات الكربون وتتخذ خطوة كبيرة نحو تحقيق هدف صافي الصفر.
تم إجراء الاختبار في مصنع سانت هيلينز في بيلكنجتون، وهي شركة زجاجية بريطانية، حيث بدأت الشركة في تصنيع الزجاج لأول مرة في عام 1826. ومن أجل إزالة الكربون في المملكة المتحدة، تحتاج جميع القطاعات الاقتصادية تقريبًا إلى تحويل كامل. تمثل الصناعة 25% من إجمالي انبعاثات الغازات الدفيئة في المملكة المتحدة، ويُعد خفض هذه الانبعاثات أمرًا حيويًا إذا كان للبلاد أن تصل إلى "صافي الصفر".
ومع ذلك، فإن الصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة هي واحدة من أصعب التحديات التي يجب التعامل معها. من الصعب بشكل خاص تقليل الانبعاثات الصناعية، مثل صناعة الزجاج، ومن خلال هذه التجربة، نقترب خطوة واحدة من التغلب على هذه العقبة. تتم قيادة مشروع "HyNet Industrial Fuel Conversion" الرائد بواسطة Progressive Energy، ويتم توفير الهيدروجين من قبل BOC، مما سيوفر لشركة HyNet الثقة في استبدال الغاز الطبيعي بالهيدروجين منخفض الكربون.
ويعتبر هذا أول عرض واسع النطاق في العالم لاحتراق الهيدروجين بنسبة 100% في بيئة إنتاج الزجاج العائم (الصفائح) الحية. يعد اختبار بيلكنجتون في المملكة المتحدة واحدًا من عدة مشاريع جارية في شمال غرب إنجلترا لاختبار كيف يمكن للهيدروجين أن يحل محل الوقود الأحفوري في التصنيع. وفي وقت لاحق من هذا العام، سيتم إجراء المزيد من تجارب HyNet في Port Sunlight، Unilever.
ستدعم هذه المشاريع التوضيحية بشكل مشترك تحويل صناعات الزجاج والأغذية والمشروبات والطاقة والنفايات إلى استخدام الهيدروجين منخفض الكربون ليحل محل استخدامها للوقود الأحفوري. استخدمت كلتا التجربتين الهيدروجين المقدم من BOC. في فبراير 2020، قدمت BEIS تمويلًا بقيمة 5.3 مليون جنيه إسترليني لمشروع HyNet لتحويل الوقود الصناعي من خلال مشروع ابتكار الطاقة الخاص بها.
"ستجلب HyNet فرص العمل والنمو الاقتصادي إلى المنطقة الشمالية الغربية وتبدأ اقتصادًا منخفض الكربون. نحن نركز على تقليل الانبعاثات، وحماية 340 ألف وظيفة تصنيع موجودة في المنطقة الشمالية الغربية، وخلق أكثر من 6000 فرصة عمل دائمة جديدة. ، وضع المنطقة على الطريق الصحيح لتصبح رائدة عالميًا في ابتكارات الطاقة النظيفة.
وقال مات باكلي، المدير العام لشركة بيلكنجتون المملكة المتحدة المحدودة في المملكة المتحدة، وهي شركة تابعة لمجموعة إن إس جي: "لقد وقفت بيلكنجتون وسانت هيلينز مرة أخرى في طليعة الابتكار الصناعي وأجرتا أول اختبار للهيدروجين في العالم على خط إنتاج الزجاج المصقول."
"ستكون HyNet خطوة كبيرة لدعم أنشطتنا في مجال إزالة الكربون. وبعد عدة أسابيع من تجارب الإنتاج واسعة النطاق، أثبت بنجاح أنه من الممكن تشغيل مصنع للزجاج المصقول بالهيدروجين بأمان وفعالية. ونحن نتطلع الآن إلى أن يصبح مفهوم HyNet حقيقة واقعة.
الآن، يعمل المزيد والمزيد من مصنعي الزجاج على زيادة البحث والتطوير والابتكار في تقنيات توفير الطاقة وخفض الانبعاثات، ويستخدمون تكنولوجيا الصهر الجديدة للتحكم في استهلاك الطاقة لإنتاج الزجاج. سيقوم المحرر بإدراج ثلاثة لك.
1. تكنولوجيا احتراق الأكسجين
يشير احتراق الأكسجين إلى عملية استبدال الهواء بالأكسجين في عملية احتراق الوقود. هذه التقنية تجعل حوالي 79% من النيتروجين الموجود في الهواء لا يشارك في عملية الاحتراق، مما قد يزيد من درجة حرارة اللهب ويسرع من سرعة الاحتراق. بالإضافة إلى ذلك فإن انبعاثات غازات العادم أثناء احتراق الوقود الأكسجيني تبلغ حوالي 25% إلى 27% من احتراق الهواء، كما أن معدل الذوبان يتحسن بشكل كبير حيث يصل إلى 86% إلى 90%، مما يعني أن مساحة الفرن المطلوبة للحصول على نفس الكمية من الزجاج يتم تقليلها. صغير.
في يونيو 2021، كمشروع دعم صناعي رئيسي في مقاطعة سيتشوان، بشرت شركة Sichuan Kangyu Electronic Technology بالإكمال الرسمي للمشروع الرئيسي لفرن احتراق الأكسجين بالكامل، والذي يتمتع بشكل أساسي بالظروف اللازمة لتحويل النار ورفع درجة الحرارة. مشروع البناء عبارة عن "ركيزة زجاجية ذات غطاء إلكتروني رفيع للغاية، ركيزة زجاجية موصلة من ITO"، والتي تعد حاليًا أكبر خط إنتاج زجاج إلكتروني عائم باحتراق الأكسجين بالكامل مكون من فرن واحد وخطين في الصين.
يعتمد قسم الصهر في المشروع تقنية احتراق الوقود بالأكسجين + التعزيز الكهربائي، ويعتمد على احتراق الأكسجين والغاز الطبيعي، والصهر المساعد من خلال التعزيز الكهربائي، وما إلى ذلك، والذي لا يمكنه فقط توفير 15% إلى 25% من استهلاك الوقود، ولكن أيضًا زيادة الفرن الناتج لكل وحدة مساحة للفرن يزيد من كفاءة الإنتاج بحوالي 25٪. بالإضافة إلى ذلك، يمكنه أيضًا تقليل انبعاثات غازات العادم، وتقليل نسبة أكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين الأخرى الناتجة عن الاحتراق بأكثر من 60%، وحل مشكلة مصادر الانبعاثات بشكل أساسي!
2. تكنولوجيا إزالة غاز المداخن
مبدأ تقنية إزالة نترات غاز المداخن هو استخدام مادة مؤكسدة لأكسدة أكاسيد النيتروجين إلى NO2، ومن ثم يتم امتصاص ثاني أكسيد النيتروجين الناتج بواسطة الماء أو المحلول القلوي لتحقيق عملية نزع النتروجين. تنقسم التكنولوجيا بشكل أساسي إلى إزالة النتروجين بالتخفيض التحفيزي الانتقائي (SCR)، وإزالة النتروجين بالتخفيض غير التحفيزي الانتقائي (SCNR) وإزالة النتروجين من غاز المداخن الرطب.
في الوقت الحاضر، فيما يتعلق بمعالجة غاز النفايات، قامت شركات الزجاج في منطقة شاهي ببناء مرافق إزالة النتروجين التحفيزي الانتقائي بشكل أساسي، باستخدام الأمونيا أو ثاني أكسيد الكربون أو الهيدروكربونات كعوامل اختزال لتقليل أكاسيد النيتروجين في غاز المداخن إلى النيتروجين في وجود الأكسجين.
Hebei Shahe Safety Industrial Co., Ltd. 1-8# مشروع إزالة الكبريت من غاز المداخن ونزع النتروجين وإزالة الغبار من الخط الاحتياطي EPC للفرن الزجاجي. منذ اكتماله وبدء تشغيله في مايو 2017، ظل نظام حماية البيئة يعمل بثبات، ويمكن أن يصل تركيز الملوثات في غاز المداخن إلى جزيئات أقل من 10 مجم/ن㎡، وثاني أكسيد الكبريت أقل من 50 مجم/ن ㎡، وأكاسيد النيتروجين أقل من 100 مجم/ن㎡، ومؤشرات انبعاث التلوث تصل إلى المستوى القياسي بشكل ثابت لفترة طويلة.
3. تكنولوجيا توليد الطاقة الحرارية المهدورة
إن توليد الطاقة الحرارية المهدورة في فرن صهر الزجاج عبارة عن تقنية تستخدم غلايات الحرارة المهدرة لاستعادة الطاقة الحرارية من الحرارة المهدرة لأفران صهر الزجاج لتوليد الكهرباء. يتم تسخين مياه تغذية الغلاية لإنتاج بخار شديد السخونة، ومن ثم يتم إرسال البخار شديد السخونة إلى التوربينات البخارية لتوسيع وأداء العمل، وتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، ومن ثم تشغيل المولد لتوليد الكهرباء. هذه التكنولوجيا ليست موفرة للطاقة فحسب، بل تساعد أيضًا في حماية البيئة.
استثمرت Xianning CSG 23 مليون يوان في بناء مشروع لتوليد الطاقة الحرارية المهدرة في عام 2013، وتم توصيلها بنجاح بالشبكة في أغسطس 2014. في السنوات الأخيرة، استخدمت Xianning CSG تكنولوجيا توليد الطاقة الحرارية المهدرة لتحقيق توفير الطاقة و خفض الانبعاثات في صناعة الزجاج. يُذكر أن متوسط توليد الطاقة لمحطة الطاقة الحرارية المهدرة Xianning CSG يبلغ حوالي 40 مليون كيلووات في الساعة. يتم حساب عامل التحويل على أساس استهلاك الفحم القياسي لتوليد الطاقة بمقدار 0.350 كجم من الفحم القياسي/كيلوواط ساعة وانبعاث ثاني أكسيد الكربون بمقدار 2.62 كجم/كجم من الفحم القياسي. توليد الطاقة يعادل توفير 14000. طن من الفحم القياسي يخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 36.700 طن!
ولا يزال هدف "ذروة الكربون" و"حياد الكربون" طريقا طويلا لنقطعه. ولا تزال شركات الزجاج بحاجة إلى مواصلة جهودها لرفع مستوى التكنولوجيات الجديدة في صناعة الزجاج، وتعديل البنية الفنية، وتعزيز التعجيل بتحقيق أهداف بلدي في مجال "الكربون المزدوج". أعتقد أنه في ظل تطور العلوم والتكنولوجيا والزراعة العميقة للعديد من مصنعي الزجاج، ستحقق صناعة الزجاج بالتأكيد تنمية عالية الجودة وتنمية خضراء وتنمية مستدامة!
وقت النشر: 03 نوفمبر 2021