●南方日報記者鍾哲
8月的正午，佛山仙湖實驗室的科研人員正與陶瓷企業員工一起，在「零碳燃燒」中試線上測試新技術、新裝備，以調整參數，增加適配度。
佛山是我國建築陶瓷之都，有陶瓷生產線280多條。作為佛山支柱產業之一，陶瓷產業既是地方經濟發展的“頂樑柱”，但也是節能減排的“硬骨頭”。近年來，一批陶瓷生產線在高能耗和高碳排放的雙重壓力下退出市場，全省陶瓷工業總產值也有所下降。如何讓陶瓷產業既「既綠色又紅火」？
黨的二十屆三中全會強調，聚焦建設美麗中國，加速經濟社會發展全面綠色轉型，健全生態環境治理體系，推動生態優先、節約集約、綠色低碳發展。
佛山仙湖實驗室探索氨氫融合新能源，實現“零碳燃燒”關鍵核心技術突破，成功燒製出全球第一塊“零碳瓷磚”，全球首條量產線也將在年內完成調試。未來，該技術可望推廣至金屬加工、火力發電等更多高溫工業，協助廣東實現「雙碳」目標。
陶瓷窯爐訂製
零碳「升級包」
氫電池已被廣泛應用於交通、儲能等領域，氫本身也是一種高效率的燃料。液氨的儲運技術較成熟，且運輸成本較低，既可作為儲存氫的介質，同時也是相對廉價的零碳燃料。
走氨氫融合，或稱純氫、純氨的零碳燃燒之路，能滿足佛山陶瓷產業對綠色低碳發展的現實需求。
這是一條全循環、可再生的「零碳之路」－無論燃燒氫氣或燃燒氨氣，生成物都是氮氣、水等清潔產物，沒有碳排放。
實際上，火力發電、金屬加工等高溫工業，都能受惠於零碳燃燒技術。作為省立實驗室之一，佛山仙湖實驗室圍繞著現實需求，自2020年起開始集中攻關相關技術。
選中陶瓷產業作為第一個突破口，是因為其生產線相對簡單，容易客製化零碳「升級包」。
「陶瓷生產線最核心部分是窯爐的燃燒器，通俗地說就是燒陶瓷的地方。」仙湖科技氫氨新能源事業部總經理龔聰文介紹，傳統陶瓷窯爐以天然氣或水煤氣為燃料，如果要混用氨氣或完全用氨氣替代，就需要重新設計燃燒器，「技術難點很多，既要實現可控的純氨點火、穩定的高溫燃燒火焰，還要降低氮氧化物和殘餘氨排放。
花了1年多時間研究，技術團隊取得突破，開發出一套可任意比例混用氨氣、天然氣的燃燒器。接下來，他們迫切需要一條中試生產線，以驗證新技術新設備的可行性。
龔聰文說，為了驗證新技術新裝備的可行性，他們與陶瓷企業歐神諾陶瓷深度合作，建成長30米、日產能10萬平方米的全球首條氨燃料陶瓷窯爐中試線，促進新科技真正落地轉化為新質生產力。
除了改造燃燒器，這個「升級包」還有另外兩個部分——燃料供給系統，提供穩定可靠的氨氣來源；監測和處理廢氣的系統，實現超低氮氧化物排放和高溫高濕環境下的高精度煙氣線上監測。
改造完成後，這條中試線可以使用任意比例的氨氣、天然氣混合氣體作為燃料。如果以100%氨氣作為燃料，就能把二氧化碳排放量減少到零，使其真正成為一座「零碳窯爐」。
在佛山仙湖實驗室、歐神諾陶瓷、德力泰科技、廣東安清科技四方共同努力推動下，這裡成功燒出全球首片品質合格的「零碳瓷磚」。經第三方環評機構現場測試，窯爐廢氣排放完全符合國家標準。此成果入選「全球建材十大科技新聞」。
第一片「零碳磁磚」燒製成功後，技術團隊沒有停步，而是根據生產實際，探索燒製出不同規格、顏色、表面材質的磁磚，滿足不同的市場需求。
推動高溫工業走上
「綠色轉型路」
從2017年到2020年，廣東陶瓷產業有221條生產線（年產能7.18億平方公尺）退出，陶瓷工業總產值減少350億元，超3萬人因此轉行。光是在佛山，那3年就有67條生產線退出。
如今，佛山仙湖實驗室希望透過推廣零碳燃燒技術，提高陶瓷產業的綠色產能，形成群聚效應，把企業重新招募進來。
澳洲工程院院士、佛山仙湖實驗室戰略科學家程一兵說：「陶瓷產業接下來面臨的是『雙碳』技術的洗牌。」
如何實現節能降碳、推動綠色轉型，成為許多陶瓷企業共同關心的議題。佛山德力泰、歐神諾陶瓷、蒙娜麗莎集團等頭部陶瓷企業先後與佛山仙湖實驗室接觸商談，由該實驗室牽頭成立“零碳燃燒技術聯合創新研發中心”，由企業出資，開發零碳燃燒產業化技術。
實驗室裡的新技術，在中試平台上變成看得見、摸得著、可規模化生產的產品，讓企業吃下「定心丸」。蒙娜麗莎集團下定決心，投入一條量產線改造。
程一兵表示，年內完成調試、正式點火後，將成為全世界第一條零碳生產陶瓷的量產線，長150米，設計年產能達120萬平方米。
龔聰文算了一筆“雙碳”帳：只要生產線混入氨氣替代天然氣，就相當於實現局部的“碳達峰”，單條線的碳排放不會再增加；隨著零碳燃燒技術逐步複製到更多生產線，每條線混入氨氣的比例逐步增加，減排效果倍增，陶瓷產業逐步走向“碳中和”，產業也就有了更多發展空間。
用的人越多，能源單價越低－
隨著陶瓷產業對綠氫氨能源的需求增加，綠氫氨的製備、儲運等技術持續成熟，其作為燃料的單價可望進一步下降，加上碳排放權等的限制，天然氣的價格優勢將逐步消弭。
能源單價越低，用的人也越多－
有了更經濟的綠色氫氨能源，水泥窯爐、玻璃窯爐、冶金工業、火力發電等場景都有望跟上「零碳」步伐。
陶瓷產業是仙湖實驗室推動氨氫融合、綠色轉型的第一步。作為佛山的另一個支柱產業，鋁型材加工產業同樣需要用到高溫燃燒。但與陶瓷產業相比，鋁型材加工產業用到的加熱爐種類更多，因而研發適配起來需要更多時間。
龔聰文透露，佛山仙湖實驗室今年已購置了陶瓷、金屬加工、發電三大高溫工業領域10餘台常用的加熱爐。
「從陶瓷產業突破，把氨氫融合的產業化道路走通，讓包括鋁型材加工產業在內的傳統高溫工業在新質生產力加持下完成轉型升級。未來，佛山的'雙碳'目標一定會完成得很好。
