Risparmio energetico e riduzione delle emissioni nell'industria del vetro: è nata la prima vetreria al mondo che utilizza il 100% di idrogeno

Una settimana dopo la pubblicazione della strategia sull'idrogeno del governo britannico, nell'area di Liverpool è stata avviata, per la prima volta al mondo, una sperimentazione dell'utilizzo del 100% di idrogeno per produrre vetro float.

I combustibili fossili come il gas naturale, solitamente utilizzati nel processo produttivo, saranno completamente sostituiti dall’idrogeno, il che dimostra che l’industria del vetro può ridurre significativamente le emissioni di carbonio e fare un grande passo avanti verso il raggiungimento dell’obiettivo dello zero netto.

Il test è stato effettuato presso la fabbrica di St Helens a Pilkington, un’azienda di vetro britannica, dove l’azienda iniziò a produrre vetro nel 1826. Per decarbonizzare il Regno Unito, quasi tutti i settori economici devono essere completamente trasformati. L’industria rappresenta il 25% di tutte le emissioni di gas serra nel Regno Unito e la riduzione di queste emissioni è fondamentale se si vuole che il Paese raggiunga lo “zero netto”.

Tuttavia, le industrie ad alta intensità energetica rappresentano una delle sfide più difficili da affrontare. Le emissioni industriali, come quelle legate alla produzione del vetro, sono particolarmente difficili da ridurre: attraverso questo esperimento siamo un passo avanti verso il superamento di questo ostacolo. L’innovativo progetto “HyNet Industrial Fuel Conversion” è guidato da Progressive Energy e l’idrogeno è fornito da BOC, che fornirà a HyNet la fiducia nella sostituzione del gas naturale con idrogeno a basso contenuto di carbonio.

Questa è considerata la prima dimostrazione su larga scala al mondo della combustione dell'idrogeno al 100% in un ambiente di produzione di vetro float (lastre) vivente. Il test Pilkington nel Regno Unito è uno dei numerosi progetti in corso nel nord-ovest dell’Inghilterra per testare come l’idrogeno può sostituire i combustibili fossili nel settore manifatturiero. Entro la fine dell'anno, ulteriori sperimentazioni di HyNet si terranno a Port Sunlight, Unilever.

Questi progetti dimostrativi sosterranno congiuntamente la conversione delle industrie del vetro, degli alimenti, delle bevande, dell’energia e dei rifiuti all’uso di idrogeno a basse emissioni di carbonio per sostituire l’uso di combustibili fossili. Entrambi gli esperimenti hanno utilizzato idrogeno fornito da BOC. Nel febbraio 2020, BEIS ha fornito 5,3 milioni di sterline in finanziamenti per il progetto HyNet Industrial Fuel Conversion Project attraverso il suo progetto di innovazione energetica.

“HyNet porterà occupazione e crescita economica nella regione nordoccidentale e avvierà un’economia a basse emissioni di carbonio. Ci concentriamo sulla riduzione delle emissioni, sulla protezione dei 340.000 posti di lavoro esistenti nel settore manifatturiero nella regione nordoccidentale e sulla creazione di oltre 6.000 nuovi posti di lavoro permanenti. , mettendo la regione sulla strada per diventare un leader mondiale nell’innovazione dell’energia pulita”.

Matt Buckley, direttore generale britannico di Pilkington UK Ltd., una filiale del gruppo NSG, ha dichiarato: "Pilkington e St Helens sono stati ancora una volta all'avanguardia nell'innovazione industriale e hanno condotto il primo test sull'idrogeno al mondo su una linea di produzione di vetro float".

“HyNet rappresenterà un passo importante per supportare le nostre attività di decarbonizzazione. Dopo diverse settimane di prove di produzione su vasta scala, è stato dimostrato con successo che è possibile far funzionare una fabbrica di vetro float con idrogeno in modo sicuro ed efficace. Ora non vediamo l’ora che il concetto HyNet diventi realtà”.

Ora, sempre più produttori di vetro stanno incrementando la ricerca e lo sviluppo e l’innovazione delle tecnologie di risparmio energetico e di riduzione delle emissioni e utilizzano nuove tecnologie di fusione per controllare il consumo energetico della produzione del vetro. L'editore ne elencherà tre per te.

1. Tecnologia di combustione dell'ossigeno

La combustione dell'ossigeno si riferisce al processo di sostituzione dell'aria con l'ossigeno nel processo di combustione del carburante. Questa tecnologia fa sì che circa il 79% dell'azoto presente nell'aria non partecipi più alla combustione, il che può aumentare la temperatura della fiamma e accelerare la velocità di combustione. Inoltre, le emissioni di gas di scarico durante la combustione con ossitaglio rappresentano circa il 25%-27% della combustione dell'aria e anche la velocità di fusione è notevolmente migliorata, raggiungendo l'86%-90%, il che significa che l'area del forno richiesta per ottenere la stessa quantità di vetro si riduce. Piccolo.

Nel giugno 2021, come progetto chiave di supporto industriale nella provincia del Sichuan, Sichuan Kangyu Electronic Technology ha inaugurato il completamento ufficiale del progetto principale del suo forno a combustione interamente a ossigeno, che sostanzialmente ha le condizioni per spostare il fuoco e aumentare la temperatura. Il progetto di costruzione è "substrato di vetro di copertura elettronico ultrasottile, substrato di vetro conduttivo ITO", che è attualmente la più grande linea di produzione di vetro elettronico float a un forno e due linee con combustione interamente di ossigeno in Cina.

Il reparto di fusione del progetto adotta la tecnologia di combustione con ossicombustione + potenziamento elettrico, basandosi sulla combustione di ossigeno e gas naturale e fusione ausiliaria tramite potenziamento elettrico, ecc., che può non solo far risparmiare dal 15% al ​​25% del consumo di carburante, ma anche aumentare il forno La resa per unità di superficie del forno aumenta l'efficienza produttiva di circa il 25%. Inoltre, può anche ridurre le emissioni di gas di scarico, ridurre di oltre il 60% la percentuale di NOx, CO₂ e altri ossidi di azoto prodotti dalla combustione e risolvere radicalmente il problema delle fonti di emissione!

2. Tecnologia di denitrazione dei fumi

Il principio della tecnologia di denitrazione dei gas di combustione è quello di utilizzare un ossidante per ossidare NOX in NO2, quindi l'NO2 generato viene assorbito dall'acqua o da una soluzione alcalina per ottenere la denitrazione. La tecnologia è principalmente suddivisa in denitrificazione con riduzione catalitica selettiva (SCR), denitrificazione con riduzione catalitica selettiva (SCNR) e denitrificazione dei gas di scarico umidi.

Attualmente, in termini di trattamento dei gas di scarico, le aziende produttrici di vetro nell’area di Shahe hanno sostanzialmente costruito impianti di denitrazione SCR, utilizzando ammoniaca, CO o idrocarburi come agenti riducenti per ridurre NO nei gas di scarico in N2 in presenza di ossigeno.

Hebei Shahe Safety Industrial Co., Ltd. 1-8# Progetto EPC della linea di backup per la desolforazione dei gas di scarico dei forni per vetro, la denitrificazione e la rimozione della polvere. Da quando è stato completato e messo in funzione nel maggio 2017, il sistema di protezione ambientale ha funzionato stabilmente e la concentrazione di inquinanti nei gas di scarico può raggiungere particelle inferiori a 10 mg/N㎡, l'anidride solforosa è inferiore a 50 mg/N ㎡, e gli ossidi di azoto sono inferiori a 100 mg/N㎡, e gli indicatori delle emissioni inquinanti sono stabilmente conformi agli standard per lungo tempo.

3. Tecnologia di generazione di energia termica di scarto

La generazione di energia termica di scarto dai forni per la fusione del vetro è una tecnologia che utilizza caldaie a calore di scarto per recuperare energia termica dal calore di scarto dei forni per la fusione del vetro per generare elettricità. L'acqua di alimentazione della caldaia viene riscaldata per produrre vapore surriscaldato, quindi il vapore surriscaldato viene inviato alla turbina a vapore per espandersi ed eseguire lavoro, convertire l'energia elettrica in energia meccanica e quindi azionare il generatore per generare elettricità. Questa tecnologia non è solo a risparmio energetico, ma favorisce anche la protezione dell'ambiente.

Xianning CSG ha investito 23 milioni di yuan nella costruzione di un progetto di generazione di energia termica di scarto nel 2013, ed è stato collegato con successo alla rete nell'agosto 2014. Negli ultimi anni, Xianning CSG ha utilizzato la tecnologia di generazione di energia termica di scarto per ottenere risparmio energetico e riduzione delle emissioni nell’industria del vetro. È stato riferito che la produzione media di energia della centrale elettrica a calore di scarto di Xianning CSG è di circa 40 milioni di kWh. Il fattore di conversione è calcolato sulla base del consumo standard di carbone per la produzione di energia pari a 0,350 kg di carbone standard/kWh e dell'emissione di anidride carbonica di 2,62 kg/kg di carbone standard. La produzione di energia equivale a un risparmio di 14.000. Tonnellate di carbone standard, riducendo le emissioni di 36.700 tonnellate di anidride carbonica!

L’obiettivo del “picco del carbonio” e della “neutralità del carbonio” è una lunga strada da percorrere. Le aziende produttrici di vetro devono ancora continuare i loro sforzi per aggiornare le nuove tecnologie nell'industria del vetro, adeguare la struttura tecnica e promuovere la realizzazione accelerata degli obiettivi “dual carbon” del mio Paese. Credo che grazie allo sviluppo della scienza e della tecnologia e alla profonda coltivazione di molti produttori di vetro, l'industria del vetro raggiungerà sicuramente uno sviluppo di alta qualità, uno sviluppo verde e uno sviluppo sostenibile!

 


Orario di pubblicazione: 03-nov-2021