因为它需要大量的热量,玻璃生产世界上最耗能很高的行业之一。替代天然气燃烧被认为是在本文中。
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与其他耗能很高的过程一样,商业玻璃生产质量敏感,资本密集型和成本竞争力。过去,工业依靠燃油为主要能量来源,但现在大多数现代操作使用天然气。
需要大量的热量融化原材料可以形成玻璃。亚博网站下载原材料已经融化,精制后,液体亚博网站下载玻璃形成最终产品,如窗格或瓶子。生产的热量是基于产品产生。
在一些操作,天然气热量辅以电热从其他燃料来源和热,但行业绝大多数依赖天然气。在小范围内使用电热和一些生产系统使用电加热方法来提高质量和生产率。
为什么依赖天然气是危险的
如与其他不可再生能源,一个行业被依赖天然气转化为一系列非常严重的风险。
首先,天然气的价格可以显著波动,在危机时期大幅上升。COVID-19大流行爆发的因素似乎已推高了天然气的价格。
最重要的是,对天然气的需求增长在亚洲和俄罗斯的天然气供应已经比平时更严格。
结果,欧洲人看到他们的天然气价格上涨逾200%,而一些亚洲国家看到增加了超过150%。与此同时,在美国的天然气价格自2021年初以来上涨了100%。
还有许多的环境风险对天然气的依赖,作为化石燃料的燃烧释放了大量的碳。例如,平板玻璃和集装箱的产业,占大约80%的全球玻璃基板生产、发布2019年约1800万吨的二氧化碳。
解决方案正在探索
有很多机会减少能源消耗在玻璃生产行业,这将使天然气燃烧。例如,改进融化和精炼过程可能会减少20 - 25%的能源消耗。改进商业生产的其他领域也可能产生影响,而这些将特定于产品的改进。
虽然似乎有吸引力的可能性,目前没有商业上可行的方法来消除玻璃生产天然气的使用。
一个可能的解决方案是使用氢气,可再生的资源,而不是天然气。氢燃烧的主要问题在于,它需要更多的气体达到相同的热量释放天然气。目前研究人员正在调查方法提高氢的辐射特性,使天然气更可行的选择。
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生物燃料是另一个类别的替代燃料,可能取代天然气。
目前生物燃料产生更多辐射火焰在燃烧和更高的传热。生物柴油是一种有前途的生物燃料类型可以完全由可再生能源。
尽管生物柴油作为添加剂在传统柴油运输行业,玻璃生产行业尚未探索这个选项,那么一个炉完全受生物柴油。
许多玻璃生产操作有效地使用电热代替天然气产生的热量直接。此外,所有电热被发现比天然气更节能的供暖。
不幸的是,完整的电气化的玻璃生产工业炉技术需要进一步的技术发展,特别是现代大容量锅炉匹配的能力。
经济可行性也是一个问题,作为电气化的资本支出成本意义重大。额外的基础设施也可能是必需的。
目前,研究人员正在考虑混合动力系统的可能性不仅可以缩小差距没有天然气的未来但也可以防止一个操作的材料成本和供应链峰值问题。
例如,油电混合动力系统可以被转换成biodiesel-electric操作或100%电热根据需要和实用性。可能的混合使用的电力也可能有助于未来的智能电网系统。
引用和进一步阅读
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