肖特集团首次实现100%氢能制造的光学玻璃

• 肖特向环境友好型特种玻璃的生产迈出了重大的一步
  

• 首次用纯氢气熔炉成功生产特种玻璃

• 若绿色氢气得到规模化普及，该技术将有极大的产业应用潜力

实现工业生产气候中和的一个里程碑已经到来：德国高科技集团肖特（SCHOTT AG）继去年成功测试在实验环境下使用100%氢气生产玻璃后，近期，肖特已经实现了该技术备受期待的产业化应用。在为期三天的时间里，肖特首次使用纯氢气加热的熔炉来熔炼光学玻璃，完全不用天然气。

这次大规模测试获得了很好的结果，目前肖特正在对产出的玻璃质量进行分析。肖特项目经理Lenka Deneke博士解释道：“100%氢气测试是特种玻璃行业的一项创举。如果测试表明玻璃的质量和性能保持不变，氢能将成为一种可行的技术路径。”

测试经理强调，此次的成功很大程度上得益于肖特的去年进行的熔炼测试，最初的测试中使用了35%的氢气体积。当时的测试非常成功，但仍有许多问题需要进一步研究，例如：氢气的使用如何影响复杂的熔炼过程，以及不同产品的质量？氢气加热对于工厂本身有什么长期影响？如何在生产中以最佳方式使用氢能，从而取代天然气？哪些基础设施需要做出相应调整？

为研究这些问题，肖特选择了一种光学玻璃作为其首个测试产品。其原因在于，光学玻璃必须具有极高的均匀性和透射特性，融化的玻璃也需要达到同样高的标准，并经过严格的质量测试。肖特集团以高质量的原材料为各种应用生产100多种光学玻璃，如消费品、测量技术以及科研用的光学系统。

如果氢气生产的玻璃符合产品要求，下一步会将其发送给客户评估。Deneke说：“完成评估后我们就能确认，在工业条件下使用100%氢气代替化石燃料可以生产出相同的质量的产品。”

永久性的能源转换还需要进一步的长期测试和氢气的持续供应。届时，肖特将朝着2030年实现玻璃生产气候中和的战略目标迈出又一重要步伐。具体来说，这意味着根据温室气体核算体系（Greenhouse Gas Protocol）中的议定，消除生产过程中范围1或范围2的排放。肖特正通过四个行动领域来实现这一目标：技术变革（比如向绿色氢能转变）、提高能源效率、采用100%绿色电力，以及通过参与气候保护项目来补偿剩余排放。

肖特已经实现了100%绿色电力转换，能源效率也正在系统性地不断提高。技术变革主要是为了寻找可取代天然气的能源方案来运行熔炉，比如通过绿色电力的电气化，或者在未来广泛应用绿色氢能。为此，肖特已经与当地的合作伙伴在2022年底进行了第一次大规模测试，在天然气中添加35%的氢气，随后在2023年春季进行了100%氢气的实验室测试，为大规模产业应用铺平了道路。

对于基础设施的挑战：绿色氢能供不应求

在100%氢气加热的大型测试中，肖特的氢气罐被装满了三次，但使用的是灰色氢气，而非绿色的气候中和氢气。这是因为绿色氢气，即可再生能源生产的氢气，目前仍供不应求。肖特公司CEO何德瑞博士表示 ：“我们决定在目前阶段使用灰色氢气进行测试，这样可以抓紧时间验证氢能的技术可行性，这对我们的测试来说已经足够了。不过，我们迫切需要绿色能源来保护环境。”肖特向政界人士发出呼吁：“来自能源密集行业的公司需要为国家如何以最快速度发展绿色电力和绿色氢能的基础设施制定路线。最终，我们的努力将得到回报，这将有助于缓解气候问题，并增加我们行业的竞争力。”

除了自己进行投资以外，肖特集团还收到来自德国各个机构的财政支持，用于其在氢领域的开发工作。 测试得到了德国联邦教育和研究部 （BMBF）和DLR 项目管理组织在 MiGWa 项目中的支持，以及“由欧盟-下一代欧盟” 资助。此外，欧盟通过欧洲区域发展基金资助了“H2 Industry-在工业燃烧过程中使用氢” 项目，该项目与德国莱茵兰-普法尔茨州气候保护、环境、能源和交通部合作。 科普尼库斯项目“Power-to-X” 得到了德国联邦教育和研究部（BMBF）的资助。

成功的大规模工业测试：肖特首次使用100%氢能生产光学玻璃。图片来源：肖特集团	熔炉中的液态玻璃温度可高达1700摄氏度。图片来源：肖特集团
肖特以高质量的原材料生产100多种用于各种应用的光学玻璃。 图片来源：肖特集团	玻璃块的检查：此次大规模测试获得了很好的成绩，肖特目前正在对玻璃的质量进行分析。图片来源：肖特集团

国际高科技集团肖特生产高品质部件和先进材料，包括特种玻璃、微晶玻璃和聚合物。肖特的许多产品都有突破技术界限的高科技应用，如可折叠智能手机中的柔性玻璃、世界上最大的望远镜中的微晶玻璃镜面基板，以及核聚变中的激光玻璃。凭借开拓精神，肖特在30多个国家和地区的17100名员工与医疗健康、家用电器、消费电子、半导体、光学、天文学、能源和航空航天等行业合作。2023财年，肖特的销售额为29亿欧元。除了创新，其重要的企业目标之一是可持续性发展，即到2030年实现气候中和生产。肖特成立于1884年，总部位于德国美因茨，隶属于卡尔•蔡司基金会，该基金会利用其股息促进科学技术发展。