国外平板玻璃行业碳中和技术路径跟踪研究.pdf

全国性建材科技期刊一一玻璃2024年第2 期月总第3 8 9 期国外平板玻璃行业碳中和技术路径跟踪研究QIN Zichuan,WEI Nana,JIANG Sunmei秦子川1魏娜娜江孙美（建筑材料工业技术情报研究所北京10 0 0 2 4）摘要近年来，气候变化已经成为当今人类发展共同面临的严峻挑战，开展碳减排行动已成为全球共识。玻璃工业同样面临碳排放的现实问题。围绕国外平板玻璃行业碳中和技术路径的研究及应用现状，开展玻璃行业碳排放现状与碳中和技术路线的分析与研究，掌握碳排放来源，提出实施碳中和的有效路径，有助于推动玻璃行业节能降碳。关键词平板玻璃；碳达峰；碳中和；氢能中图分类号：TQ171文献标识码：A文章编号：10 0 3-19 8 7（2 0 2 4）0 2-0 0 10-0 9A Tracing Study on Carbon Reduction Approaches of the Foreign Flat Glass Industry(Institute of Technical Information for Building Materials Industry,Beijing 100024,China)Abstract:In recent years,climate change has become a serious challenge to human development,andcarbon emission reduction actions have become a global consensus.The glass industry also faces the realproblem of carbon emissions.Therefore,to carry out the analysis and research of the current situation ofcarbon emissions and carbon neutral technology routes in the glass industry,master the sources of carbonemissions,and propose an effective path to implement carbon neutrality will help promote the energysaving and carbon reduction of the glass industry.Discussed the foreign flat glass industry carbon neutraltechnology path research and application status.Key Words:flat glass,carbon peak,carbon neutralization,hydrogen energy力争于2 0 3 0 年前达到峰值，努力争取2 0 6 0 年前实现0引言碳中和”。因此，开展玻璃行业碳排放现状与碳中近年来，气候变化已经成为当今人类发展共同面临的严峻挑战，开展碳减排行动已成为全球共识。国际上，为有效控制碳排放，出台了京都议定书联合国气候变化框架公约和巴黎协定三个里程碑式的国际法律文本，由此形成了2020年后的全球气候治理格局。欧盟于2 0 19 年提出碳中和目标，并在2 0 19 年底发布应对气候变化的欧洲绿色协议，随后越来越多的国家积极提出碳中和目标。中国作为负责任大国，一直以来高度重视碳减排工作，2 0 2 0 年9 月2 2 日，习近平主席在第七十五届联合国大会宣布，中国“二氧化碳排放和技术路线的分析与研究，掌握碳排放来源，提出实施碳中和的有效路径，有助于推动玻璃行业节能降碳，推进行业绿色低碳发展。1全球平板玻璃工业现状资料表明，截止2 0 2 1年底，全球有9 2 个国家的1139家公司拥有玻璃熔炉2 2 18 座，玻璃年生产能力21216.5万t。其中，平板玻璃熔窑5 7 8 座（包括451座浮法玻璃熔窑），年生产能力10 7 0 4.5 万t1全球及主要生产地区或国家平板玻璃产量及人均产量如表1及图1所示 1作者简介：秦子川（19 8 7-），硕士研究生，工程师，主要从事玻璃行业信息研究工作。10研究与综述表1全球及主要生产地区或国家平板玻璃产量及人均产量区域产量统计产量/万t全球人均产量/kg产量/万中国人均产量/kg产量/万t欧盟人均产量/kg产量/万t俄罗斯人均产量/kg产量/万t美国人均产量/kg产量/万t日本人均产量/kg2.40%1.00%4.40%11.50%图1主要生产地区或国家平板玻璃产量占比排放源名称煤、柴油、重油、煤气、天然气、液化石油气、燃料燃烧排放煤焦油、焦炉煤气、石油焦等燃料燃烧排放生产使用的原料中含有碳酸盐如石灰石、白云过程排放石、纯碱等在高温状态下分解产生的CO,排放；生产过程中碳粉中的碳被氧化成CO,排放购人和输出去的电力企业生产过程购入和输出去的电力及热力产生的及热力产生的排放排放2005年46537.12010.515.31069.224.6150.510.5511.817.6131.910.3中国欧盟美国50%俄罗斯日本表2 平板玻璃生产二氧化碳排放源类型具体的排放源2010年63009.13316.524.71009.922.9206.414.5438.614.2106.68.3发展，经预测，2 0 2 2 一2 0 3 0 年全球玻璃行业仍将以4.1%5.3%速度发展。2平板玻璃行业碳排放来源根据统计，在平板玻璃生产中，二氧化碳排放来源类型主要有三个方面：燃料燃烧排放；过程排放；购人和输出去的电力及热力产生的排放，如表2 所示。排放源类型固定排放源、移动排煤气发生炉、玻璃熔窑、锅放源炉、厂内机动车辆等工业过程排放源玻璃熔窑其他识别出的直接排放/原料制备、运输、锡槽、退火间接排放的耗电、用热窑、空压机、鼓风机、氢氮气设备制备、其他生产设备运行等112015年755510.33932.628.4964.121.7238.916.6440.913.8108.88.62016一2 0 2 1年，全球玻璃行业以5.2%的速度2020年968012.54728.633.71077.324.1217.515.1397.312.191.87.3主要的固定及移动设施2021年1016013.05083.236.01170.027.0241.816.9449.513.599.47.9全国性建材科技期刊一一玻璃根据2 0 2 1年我国平板玻璃行业的排放数据，燃料燃烧排放占据了总排放的6 5.5%；过程排放占据了2 2%；购人和输出去的电力及热力产生的排放占据了12.5%。如图2 所示【2 过程2 2%2024年第2 期总第3 8 9 期游应用，建筑玻璃占据8 0%，汽车玻璃占据15%，光伏发电占据5%。因此，平板玻璃行业对欧洲关键经济领域（建筑、汽车、能源）来说具有极其重要的影响。在欧洲，建筑业占碳排放总量3 6%，欧洲平板玻璃制造商协会预计，如若使用低碳高性能节能玻璃，可在2 0 5 0 年将建筑总能耗减少3 7%。图3 为近3 0 年来欧盟地区每生产一吨平板玻璃CO,平均排放量。电和热12.5%图2 2 0 2 1年平板玻璃行业碳排放来源占比3国外平板玻璃行业碳排放现状(1)欧盟欧盟整体于19 9 0 年实现碳达峰，其中各国普遍于2 0 世纪9 0 年代实现碳达峰。德国等9 个成员国于19 9 0 年碳达峰，其余18 个成员国分别在19 9 1一2008年碳达峰。欧盟碳排放量2 0 0 6 一2 0 14年期间稳步下降，2 0 14年后趋势发生逆转并小幅增加。2015年巴黎协定的签署有效遏制碳增长势头。2 0 2 0 年欧盟碳排放量为2 5.5 1亿吨，较19 9 0 年减少3 2.0 5%。在平板玻璃行业，欧盟在生产和应用领域扮演着关键角色。欧洲平板玻璃制造商协会（Classfor Europe）2 0 2 0 年发布“2 0 5 0 Flat Glass inClimate-Neutral Europe”（2 0 5 0 欧洲平板玻璃气候中和计划）中提到，12 个受欧盟碳排放交易体系约束的国家共计拥有48 座平板玻璃工厂，每年可生产平板玻璃10 0 0 万t，以满足欧洲地区市场需求。目前，欧洲超过8 5%门窗玻璃以及90%玻璃生产原材料都由欧洲本地提供。对于下12100燃烧6 5.5%9080%/吾非激梦二7060504030一2010019901995200020052010201520182020年份图3 欧盟地区每生产一吨平板玻璃CO,平均排放量此外，欧盟对废玻璃的回收再利用极为重视。废旧玻璃经过回收破碎后，作为生产玻璃的原材料，不仅可以减少能耗，也可以减少CO,的过程排放。相比同等用量的原材料，可减少1.2 倍的碳排放，具体数量上，据计算每增加10%废玻璃用量，每吨玻璃能减少9 kgCO,排放。(2)英国英国是最早实现碳达峰的国家之一，于1991年实现碳达峰。2 0 19 年英国碳排放量为3.80亿t，较19 9 1年降低3 8%。2 0 10 年以后，英国减排步伐加快，2 0 10 一2 0 2 0 年，碳排放量降低39.74%，减排效果初有成效。图4为2 0 19 年英国碳排放结构示意。1111研究与综述0.07%表3 近几年日本平板玻璃行业碳排放量情况2014年2015年2016年2017年废弃物居民18.17%33.01%17.79%24.48%1.65%2.67%图42 0 19 年英国碳排放结构在玻璃行业，2 0 2 1年8 月，英国玻璃行业代表机构BritishGlass与其成员商后发布了一项战略，确定了玻璃行业实现净零碳排放的潜在路径。该战略延续了2 0 15 年的工业脱碳路线图，并与英国商业能源与产业战略部（BEIS）合作，计划在2 0 5 0 年实现二氧化碳减排8 0%。该战略概述了使玻璃制造商减少燃料燃烧和排放，以及提高能源效率的方式；简述了玻璃行业如何支持其他行业的脱碳；强调了需要考虑和面临的主要难点和挑战，例如替代燃料成本高对财务方面的影响、可替代燃料的获取以及回收玻璃的供应等问题。战略书还提到，如果玻璃行业要成功脱碳，还需要得到政府适当政策的支持和保护。(3）日本历史上日本碳减排在发达国家中处于滞后位置。2 0 11年日本大地震引发严重的福岛核电站泄漏事故，导致日本关闭部分核电机组，替代使用化石燃料供应电力能源。自此日本温室气体排放不降反升，直至2 0 12 年实现碳达峰，当年碳排放量为12.92亿t。2 0 19 年，日本碳排放量为11.18 亿t，比2013年峰值下降13.5 0%，较19 9 0 年仅下降2.8 2%。2020年，日本碳排放量进一步下降至10.2 7 亿t。在平板玻璃行业，数据表明，2 0 17 年日本平板玻璃产量为12 7.3 万t，同比增长2.8 2%，全行业CO0,排放量10 8.7 万t，同比增长2.5 5%，平均折合单位产品CO,排放强度45 9.49 t/万重量箱，同比降低0.26%。如表3 所示。平板玻璃产量/万t商业二氧化碳排放量/万t农业工业能源交通125.9110.2平均折合单位产品碳排放470.94445.86460.70459.49强度/万重量箱日本平均折合单位产品碳排放量偏高的原因是企业运营策略所致。一般来说，我国平板玻璃熔窑处于比较满负荷运营状态，以此来达到降低能耗、成本等目的；而日本玻璃生产企业更加注重产品品质，通常情况下，平板玻璃熔窑处于7 0%左右负荷状态运营。4国外平板玻璃行业碳中和技术路径现状4.1生产环节降碳技术如上所述，燃料燃烧占整个平板玻璃碳排放的6 0%以上。因此，节约能源、优化燃料结构、提高燃烧效率等是减少碳产生和排放的主要途径。2017年，美国普莱克斯推出的最新OPTIMELT()热化学蓄热室（TCR）技术实现商用。该技术基于独特的废热回收概念，在重整循环期间，通过预热和重整天然气和再循环烟气的混合物，来回收在烟气排出循环期间存储在蓄热室格子体中的热量，进一步大幅提高全氧燃烧的热回收效率，实现更加低的碳排放和污染物排放，比现有的普通全氧燃烧技术还要节能约2 0%，相应碳排放也降低约2 0%。2023年，皮尔金顿英国公司对其Merseyside工厂进行数百万英镑的技术投资。该技术项目每年将减少15 0 0 0 t碳排放，同时为英国玻璃制造业的未来发展提供技术支撑。根据该项目计划，皮尔金顿英国公司还将把WatsonStreet工厂的制造业务搬到Greengate工厂。此举是皮尔金顿对Greengate工厂玻璃窑炉的一项重大技术升级，使其通过改造适应可持续生产需求，升级改造完成后，所有玻璃都将在新窑炉中生产，相比之前的两个旧窑炉，每年相当于减少8 8 0 0 辆汽车产生的碳排放。13128.3106.3 106.0123.8127.3108.7全国性建材科技期刊一一玻璃这项升级计划将于2 0 2 3 年8 月开始，预计2 0 2 4年8月投产。2023年3 月，日本AGC集团成功开发出应用于玻璃窑炉的数字李生技术“CADTANKOnlineComputation and Optimization Assistant”（简称COCOA）。窑炉内部的温度和熔融玻璃的对流，由于原料和耐火砖的状态等各种因素每天变化，对玻璃的质量带来很大的影响。这些因素每变动一次都需要重新导出最合适的操作条件，但是这些调整需要时间，其间的产量下降也是课题。COCOA可通过使用窑炉操作数据自动生成的仿真模型，确认窑炉内部的温度分布和熔融玻璃的对流等变化。技术人员可迅速且详细地把握以往难以得知的窑炉内状态，迅速地进行调整。COCOA于2 0 2 3 年2 月正式在ACC的浮法玻璃窑炉进行实证检验。美国空气制品公司（AirProducts）利用烟气将氧气和天然气分别预热到6 5 0 和45 0，为了保证安全，采用空气作为中间传热流体，相对于富氧燃烧，节省10%的燃料，而相对于传统的空气窑，节省了2 5%的燃料，与传统燃烧的空气蓄热室燃烧相比，CO,和氮氧化物排放量分别减少2 3%和90%，与富氧燃烧相比燃料消耗量减少9%2023年4月，法国液化空气集团将为Verallia公司位于意大利托斯卡纳的Pescia工厂提供氧气燃烧解决方案，以减少CO,排放和能源消耗。法液空把Verallia的Pescia工厂从传统的燃烧工艺改造为优化的氧气燃烧工艺，同时建造一座新一代现场氧气生产装置，该装置产生的氧气将取代此前注人窑炉的空气，使玻璃通过氧气燃烧熔化，从而提高工艺效率。此外，该现场氧气生产装置将采用低温工艺，比上一代节能10%。现场生产氧气也避免了卡车运输等物流环节。此外，液化空气集团还将为Verallia公司提供HeatOx专利技术，回收玻璃窑炉产生的热量进行再利用，以进一步减少生产玻璃的能耗。法液空提供的解决方案将使Pescia工厂的玻璃窑炉减少18%的CO,排放。142024年第2 期总第3 8 9 期4.2新能源替代技术使用低碳或无碳燃料代替化石燃料理论上减排潜力较大，生物甲烷、绿氢和可再生能源电力都可作为替代燃料应用在平板玻璃生产中。但目前全球应用替代燃料的生产线较少，且几乎都为试验线，技术推广也受到成本和政策等因素的制约，仍处于技术探索和验证阶段。2021年8 月，日本板硝子集团旗下皮尔金顿英国公司（PilkingtonUK）在世界首次使用10 0%氢气实现了平板玻璃的生产制造。该试验性生产在皮尔金顿的圣海伦斯（StHelens）工厂进行，生产中将天然气完全取代为氢气。作为世界首次采用氢气进行平板玻璃生产的试验，取得了圆满成功。试验结果表明，玻璃原料被加热到16 0 0 左右的熔炉可以安全地满负荷运行，且不会影响产品质量，更证明了用氢气对玻璃制造等能源密集型产业脱碳是可行的。2022年2 月，日本板硝子集团旗下皮尔金顿英国公司在世界首次使用10 0%生物燃料进行平板玻璃制造。在该生产试验中，PilkingtonUK采用了一种由有机废料制成的可持续性生物燃料，为其圣海伦斯玻璃工厂窑炉的运行提供了为期4天的能源，共计生产浮法玻璃16.5 万平方米，碳排放达到有史以来最低水平。与天然气相比，采用该生物质燃料产生的CO,减少了大约8 0%。2022年5 月，德国玻璃工业联邦协会（BVGlass）和德国埃森市GWI研究所成功完成了共同合作的氢能生产玻璃项目（HyGlass）。该项目的目的是研究玻璃熔窑中使用氢气作为长期替代天然气燃料的可行性，同时对采用混合氢气和纯氢气生产进行了对比试验。项目的另一个研究重点是分析氢气对燃烧和玻璃质量的影响。实验和模拟结果表明，只要在一定的控制策略下，燃料空气比和燃烧器输出量保持在一定水平，氢的使用对燃烧的影响并不大，炉膛温度和传热都保持恒定。虽然氢的使用会导致更高的氮氧化物排放，但这些可以通过加热炉的技术措施加以弥补。研究与综述2022年5 月，日本电气硝子（NEG）与日本项目能够通过成熟的生产技术，以最大限度地减Taiyo株式会社在共同开发的氢氧燃烧器中，仅使少每日10 0 多吨氢气生产所需的时间。这标志着美用氢燃料，成功实现了玻璃熔化工艺。双方新研制国的氢能制造玻璃计划又向前迈进了一步。的氢氧燃烧器可适当改变天然气与氢气的混合比2023年6 月，日本AGC集团受新能源和工业技例。在演示实验中，证实了无论采用哪种燃烧方术发展组织（NEDO）委托，成功完成了世界上第法，无论是只用氢气还是氢与天然气的混合物，都一个以氨为燃料的玻璃生产示范试验。试验验证了可以根据混合比例调节燃料的流量，获得了与只用玻璃的质量、对窑炉材料的影响、火焰温度、炉内天然气熔化能力相当的熔化效果。这使氧燃烧技术温度以及抑制氮氧化物（NOx）排放的效果。试验和氢燃烧技术相结合，从而实现燃烧过程中的结果表明，在保持玻璃熔化炉温度的情况下，废气CO,零排放。在玻璃制造领域，电气硝子已较早完中所含的NO,浓度低于环境标准值。下一步计划在成了燃料从重油到液化石油气（LPG）和天然气的2026年后在玻璃熔化炉中全面引人氨燃烧技术，未转换，并于2 0 10 年完成了天然气转换。来将考虑将氨燃烧技术扩展到钢铁和铝等领域，以2022年6 月，法国圣戈班集团首次实现了平减少各种材料制造行业的温室气体排放。板玻璃的零碳生产。该项目采用10 0%的回收废玻2023年6 月，德国肖特集团在实验室中采用璃以及10 0%的绿色能源（由沼气及脱碳能源产生100%氢气成功生产出玻璃熔体，完全未使用天然的电力）进行生产，同时确保了平板玻璃的光学气。相比2 0 2 2 年12 月采用3 5%氢气生产试验，结等质量要求。果表明，肖特可完全改进熔融技术，不再使用化2023年2 月，日本AGC集团和法国圣戈班集团石燃料，这一点在此次试验中得到充分证实。宣称将计划合作建设一条低碳平板玻璃生产试验4.3废玻璃回收技术线，旨在减少两家公司的直接二氧化碳排放。该2020年，欧洲正式启动了一项重大计划生产线将在AGC位于捷克Barevka工厂压花玻璃生“玻璃闭环”（Close the Glass Loop），目标是在产线的基础上进行重新设计翻新，成为一条高性2030年实现9 0%的废玻璃回收率。该计划汇集了能的现代化低碳生产线。该生产线目标是5 0%采代表玻璃制造商、加工商、品牌、包装、回收以用电能，另5 0%由氧气和天然气混合燃烧供能，及市政机构在内12 个欧盟组织。这项计划由欧洲预计将于2 0 2 4年下半年运营生产。玻璃容器联合会（FEVE）主席MichelGiannuzzi2023年3 月，法国圣戈班集团在研发试验中提出，旨在解决大多数欧盟国家在废玻璃回收链以3 0%的比例使用氢气作为能源制造平板玻璃。中面临的问题和挑战，进一步提升回收和再利用该试验为期5 天，在德国赫尔佐根拉特工厂的测效率，实现玻璃利用的闭环。试生产中实现，将现场直接CO,排放量减少7 0%，2020年3 月，BritishClass公司致信英国财政证明了用一定比例氢气作为能源制造平板玻璃的大臣，要求提高玻璃回收率指标，作为玻璃行业技术可行性。降低碳排放承诺的一部分。提升废玻璃回收利用2023年5 月，由美国玻璃制造商和能源供应商所能够减排的CO2，占行业所需减少排放总量的组成的五大湖清洁氢中心联盟（GLCH），向美国三分之一左右，即利用1吨回收废玻璃生产的玻能源部（DOE）提交了一项8 0 亿美元的资金申璃容器等产品，可减少约5 8 0 kg的CO,排放。英国请，根据基础设施投资和就业法案，建立区的目标是力争2 0 3 0 年实现废玻璃回收率9 0%。域清洁氢能中心。该氢能中心将采用无碳排放的2022年5 月，圣戈班联合奥迪汽车公司发起核能，并以具有竞争力的成本生产清洁氢气。该行业开创性研究，旨在将损坏的汽车玻璃转化为15全国性建材科技期刊一一玻璃可回收材料，并重新投人新车生产。为此，奥迪和其合作伙伴制定了一套专业化的多阶段回收流程：首先，利用创新的回收工艺，将受损玻璃打碎成小块；然后，清除所有非玻璃杂质，如胶水残留物等；由此产生的玻璃颗粒被熔化，并制作成新的平板玻璃；最后，这些玻璃板通过进一步制作变成新车窗。若该试点项目成功，回收生产的新车窗将用于纯电车型。与制造新玻璃相比，采用回收利用的方式，最多可减少3 0%的C0,排放量。除了与奥迪合作的试点项目，圣戈班玻璃还计划未来三年在德国黑措根拉特工厂回收利用多达3 万玻璃。此举不仅将大量节省能源和资源，还将显著减少碳排放和用水量。预计该公司每天减少的碳排放量将达7 5 t。2023年，圣戈班集团与英国建筑公司McLaren合作，为废窗玻璃的闭环回收利用提供支持。圣戈班的废玻璃回收利用计划是英国同类中规模最大的，每年回收废玻璃超过5 5 0 0 0 t，减少了氮氧化物排放，节省了原材料的使用。圣戈班集团的目标是到2 0 5 0 年，从废旧建筑中回收2 5%以上的玻璃（消费后碎玻璃）。目前，从市场和客户端，圣戈班已经通过玻璃回收计划实现了3 5%的碎玻璃回收，在某些情况下可以达到41%。2023年3 月，AGC集团与德国玻璃深加工设备制造商Hegla就中空玻璃循环再利用技术展开合作。随着双玻和三玻中空玻璃产量和用量的增加，使用寿命结束时需要更换的废旧中空玻璃也在不断增长。目前，仅有一小部分废玻璃被回收至平板玻璃工厂窑炉进行循环利用。最好的情况是废旧中空玻璃通过专门的工厂回收，拆解后再加工成新的中空玻璃进行利用。这其中，IG2Pieces技术将起到关键作用。这是一种在保护玻璃原片和尺寸的同时，拆解中空玻璃组件的设备。为了实现这一点，该设备切割中空玻璃的边缘，将完整的玻璃从框架中分离出来。分离出来的玻璃可利用价值将远高于未经分离而丢弃的中空玻璃组件。近期，日本板硝子在其京都工厂实现玻璃废162024年第2 期总第3 8 9 期弃物零排放，这在玻璃行业尚属首次。以前京都工厂每年的废弃物达到5 10 0 t，47 0 0 t 循环利用，40 0t作掩埋处理。现在将废弃物完全分类到5 0 种，全部进行再处理并回收利用。玻璃工厂排出的废弃物最多的是切裁时的边角料，此外还有研磨时产生的粉末，并混有砖瓦、金属等杂质。该工厂将上述废弃物按颜色及物质分成11种类型，分别回收。实施上述措施只使费用上升10%，今后不仅是板硝子的京都工厂，其它工厂也要陆续达到零排放。2023年7 月，欧洲玻璃容器联合会（FEVE）发布报告称，欧盟2 8 国废旧玻璃容器回收率均数已达8 0.1%，创历史新高。欧盟每年回收的3 0 0 亿个废旧玻璃容器中的大部分又回到了工厂得以再利用。7 6%的回收率是整个欧盟的平均水平，不能代表个体情况。从国家来看，瑞典、比利时、丹麦、奥地利、瑞士、斯洛文尼亚的回收率最高，超过了9 0%。紧随其后的是德国、爱尔兰、意大利、荷兰和卢森堡，也超过了8 0%。而波兰、英国、罗马尼亚、保加利亚、希腊、匈牙利以及葡萄牙这些国家在回收方面仍需进一步提升。4.4碳捕集技术据国际能源署称，目前全球已经有15 座直接空气捕集厂在运营，每年捕集的CO,超过9 0 0 0 t。同时，联合国政府间气候变化专门委员会的报告表明，扩大碳去除技术可以帮助世界将全球变暖限制在1.5 以内。皮尔金顿英国公司正评估在其玻璃生产工厂部署碳捕集技术的可行性，并与C-Capture公司展开试验性合作。此前，总部位于英国利兹的C-Capture公司已申请了一项低成本碳捕集技术的专利，该技术比现有的商业技术节省40%的能源。该技术使用了一种新的捕集溶剂，这种溶剂不含胺和氮，不被归类为有害溶剂，价格低廉，而且可以通过生物资源进行大规模生产。在这项专利中，C-Capture将以现有的数据为基础，将溶剂应用于玻璃制造中排放的代表性烟气中，作为该技术具备捕集重工业废气中CO,能力的证明。研究与综述2021年9 月，瑞士初创公司Climeworks在冰岛工业生产的碳捕集项目。目前，该系统处于示范启动了除碳工厂Orca的建设，这是迄今为止最大阶段，目标是能够装备至现有设施，以更低的成的旨在从空气中清除CO,的工厂。该工厂每年能本捕集CO2。敦刻尔克的样机已经处于准工业化够捕集40 0 0 tCO2，并将其变成固体安全地储藏在阶段，其功率为2 5 0 kW。地下。Orca在外形上由8 个集装箱式的大型收集器2023年3 月，欧盟乃至全球范围内首个跨境组成，其碳捕集需要以下3 个步骤：首先，需要碳捕捉与封存项目投入运营。该项目名为“绿使用一套由大堆金属“空气过滤器”组成的直接沙”，计划将比利时捕捉的CO,运输至丹麦北海空气捕捉装置，它能够通过风扇从周围空气中区域，注人地下永久封存。“绿沙”碳捕捉与封“吸人”CO2，然后用化学过滤器将其提取出存项目在去年12 月获得丹麦能源署批准，是丹麦来，剩余的空气则从另一边排出。一旦过滤器中首个获得批准的向地下注人CO,的降碳项目。按的CO,饱和，收集器就会关闭，以防止更多的空照规划，CO,最终会注人北海海床一英里以下，气进人。再利用与工厂同处一地的地热发电厂提在高压条件下实现永久封存。在比利时捕集的供的能量，对捕集到的CO,进行加热，这一操作CO,将通过海船运抵丹麦，随后注人项目所在会使CO,从过滤器中释放，并以浓缩形式提取出地。若项目进展顺利，德国也将加人该项目，推来。再把CO,加压并与水混合，通过管道输送并动德国本土工业脱碳。2 0 3 0 年前，“绿沙”项目将CO,泵人地下进行储存。最后，浓缩的CO,与水预计每年可永久封存8 0 0 万tCO2，这约等于丹麦全结合后，会一同被泵人地下深处，在那里，年CO,排放量的10%。CO,分子与玄武岩发生反应，并在两年内变成固2023年6 月，德国联邦经济事务与气候行动部体储存起来，不仅可以永久地储存在深层地质构计划拨款约5 0 0 亿欧元，支持资本密集型和能源密造中，之后也可以用来制造燃料、化学品、建筑集型的重污染企业投资研发新型脱碳技术，缓解欧材料和其他产品。浓缩后的CO,与水混合，被注洲工业正面临的原材料、能源和劳动力成本高的压人地下10 0 0 m深处的玄武岩中进行矿化。COz-水力。该计划将面向中小企业开放，主要涵盖玻璃、混合物大约两年内变成石头，在四个月内变成硫水泥、冶金、石灰、化工、造纸等行业。到2 0 45氢化物，整个碳移除和储存过程才算完成。年，该计划约减少3.5 亿tCO,排放，相当于实现德Climeworks公司估计，到2 0 3 0 年末，每吨碳的成国气候目标所需工业减排总量的三分之一。本将从6 0 0 8 0 0 美元降低至10 0 15 0 美元。4.5低碳玻璃产品2022年5 月，日本东京都立大学的研究人员2022年9 月，法国圣戈班集团推出的低碳玻璃开发出一种新的直接空气捕集（DAC）碳捕集技ORAE被确认为世界上碳足迹最低的玻璃，即厚术，据称这个技术在去除大气中浓度较低的有害度4mm玻璃的CO,排放当量仅为6.6 4kg。相比圣戈气体时，效率可达9 9%。在测试中，该团队发现班在欧洲地区提供的标准玻璃产品，碳足迹减少了IPDA能够从浓度为40 0 10 的空气中去除超过约42%，这款低碳玻璃使用了三分之二的可回收成99%的二氧化碳一一40 0 10 大约是目前大气中分作为原材料，并以天然气和可再生电力为能源，的浓度水平。这一过程也比其他碳捕集技术快得从而达到环保性能。圣戈班集团还将ORAE低碳多，每摩尔化合物每小时可去除2 0 1mmol的CO2。玻璃原片与COOL-LITEXTREME阳光控制镀膜技2022年8 月，法国电力集团（EDF）与设备制术结合为COOL-LITEXTREMEORAE节能玻璃，造商Terrao联合在敦刻尔克测试一项用于供暖或其能够显著减少建筑制冷、制热、照明所需的能耗17全国性建材科技期刊一一玻璃以及温室气体排放。应用方面，最新的一个项目案例是瑞典开发商NCC与幕墙制造商Fasadglass合作的哥德堡的Habitat7大楼，采用了COOL-LITEXTREMEORAE节能玻璃。2022年11月，美国国家可再生能源实验室和威斯康星大学的研究者们开发了一种采用光伏玻璃外墙的建筑能量模型。作者研究了三种不同的光伏玻璃技术，结果最终表明，新型玻璃外墙技术，尤其是具有高热性能的光伏玻璃，在所有气候条件下与典型传统建筑相比，每年可节省1000040 0 0 0 G J的能源，每年可减少高达2 0 0 0t的CO,排放量。若结合有效的布置方法，通过光伏玻璃技术实现高层净零建筑是可行的。2022年12 月，AGC欧洲玻璃公司推出低碳浮法玻璃系列，其特点是生产4mm厚每平方米玻璃的CO,排放当量小于7 kg。此举将使AGC公司在生产浮法玻璃过程中减少40%以上的碳排放。生产该低碳浮法玻璃的工厂位于比利时Moustier，也将是AGC第一家生产低碳浮法玻璃的工厂。该低碳浮法玻璃原片能够加工成各类玻璃产品，如钢化、中空以及镀膜玻璃等。2023年7 月，美国康宁公司推出了Corning?ViridianTM注射剂玻璃瓶，其生产过程中的CO,排放量减少最多可达到3 0%。与传统玻璃注射剂瓶相比，ViridianTM注射剂瓶使用的玻璃材料减少了2024年第2 期总第3 8 9 期20%，且不会影响注射剂瓶的质量或安全性。玻璃材料用量的减少降低了3 0%的制造和运输过程中产生的相关排放，并减少了流人废弃物的玻璃总量。2023年7 月，美国宾西法尼亚州立大学（Pe n n St a t e）的研究人员通过改进玻璃配料，开发了一种名为LionGlas的新型玻璃。该研究团队将纯碱和石灰石替换为氧化铝或铁化合物，不仅大幅减少了熔化过程中的CO,直接排放，还将熔化所需温度降低了3 0 0 40 0，使能耗减少约30%。5结语“十四五”时期是我国平板玻璃工业实现碳达峰的关键阶段。目前，我国平板玻璃工业总体的碳排放还处于上升期，并未达到峰值，要实现最终的碳中和目标依然任重而道远。因此，需要从多方位、多角度、多路线发力，全面推进玻璃行业的各项碳中和技术路线不断取得突破，从而为我国实现碳中和目标贡献行业自身的力量。参考文献1】刘志海.全球玻璃工业现状与发展趋势 J.玻璃，2 0 2 3,50(01):14-19.【2 何峰，王健，金明芳，等.中国平板玻璃工业碳减排途径分析研究 J.玻璃,2 0 2 3,5 0（0 2）：1-7.（上接第9 页）建筑外窗系统节能和节材双重需求方面尚不完备，需要通过大力开发既有建筑外窗改造用高效节能薄型中空玻璃及其替换技术，构建建筑用节材薄型中空玻璃与外窗系统，建立薄型中空玻璃和外窗系统性能评价体系，才能有效推动轻量化薄型中空玻璃的应用，从而大幅度提高建筑等领域的节能降碳效果。18参考文献1 GB/T 119442012,中空玻璃 S2 GB 116142022,平板玻璃 S.【3】徐美君.低辐射镀膜玻璃的发展现状与市场（下）.玻璃,2 0 11,3 8（10）:3 9-49.4黄春勇.中空玻璃的热工性能研究及其在住宅建筑上适用性分析 D.重庆大学,2 0 0 9.5】郝曼.中空玻璃标准变更浅析 .门窗，2 0 15（0 2）：2 7-3 0.