近日，國(guó)內(nèi)首個(gè)生活垃圾制氫在佛山市南海區(qū)獅山鎮(zhèn)開(kāi)工，項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后每天可處理生活垃圾約500噸，每小時(shí)產(chǎn)生超9100標(biāo)立方米、純度達(dá)99.97%的綠氫，實(shí)現(xiàn)綠氫的規(guī)模化產(chǎn)出，解決南海區(qū)綠氫供應(yīng)不足的問(wèn)題。

垃圾制氫，是通過(guò)熱化學(xué)分解和微生物分解等技術(shù)，從垃圾中的有機(jī)物里提取氫氣的一種新型垃圾處理方式。

垃圾制氫工藝

根據(jù)技術(shù)原理的不同，垃圾制氫技術(shù)可分為熱化學(xué)和生物化學(xué)兩大類(lèi)。

熱化學(xué)技術(shù)顧名思義是基于熱化學(xué)過(guò)程的垃圾制氫技術(shù)，過(guò)程主要包括熱解和氣化，有機(jī)物在高溫條件下分解為氫氣、一氧化碳、甲烷為主的合成器，無(wú)機(jī)物融化成金屬和玻璃體渣作為建材、路基等的原材料。

當(dāng)前熱化學(xué)制氫路線主要分為三種：蒸汽氣化制氫技術(shù)、超臨界水氣化制氫技術(shù)和生物質(zhì)熱解重整法制氫技術(shù)，其中蒸汽氣化制氫技術(shù)最為成熟，可行性最高。

佛山生活垃圾制氫項(xiàng)目所使用的則是碳化氣化制氫工藝，其工藝流程如下：

項(xiàng)目生產(chǎn)工藝流程圖（圖片來(lái)源：項(xiàng)目環(huán)評(píng)報(bào)告）

可以發(fā)現(xiàn)，碳化氣化制氫工藝分為兩個(gè)工段：生活垃圾制碳粉，然后再用碳粉制氫。

生物化學(xué)過(guò)程的垃圾制氫技術(shù)，原理是利用微生物分解垃圾中的有機(jī)物以產(chǎn)生氫氣，典型的過(guò)程包括光發(fā)酵和暗發(fā)酵，主要路線為沼氣制氫、生物制氫等。

垃圾制氫經(jīng)濟(jì)效益

垃圾制氫的成本包括制氫成本、設(shè)備折舊、稅金、人工以及各項(xiàng)稅費(fèi)、合理利潤(rùn)。目前每千克氫氣生產(chǎn)成本在合理的原材料價(jià)格和電價(jià)的前提下，煤制氫約10元/千克，天然氣、石腦油、重油、甲醇制氫約17元/千克，工業(yè)副產(chǎn)氫回收提純約21元/千克，電解水制氫約30元/千克。

在不計(jì)算垃圾處理補(bǔ)貼的情況下，采用熱解氣化制氫技術(shù)，合成氣凈化、制備高純氫工段氫氣的成本為14.94元/千克，氣化工段純氫制造成本為13.8元/千克。因此，生活垃圾制備高純氫氣的總生產(chǎn)成本約28.74元/千克。在計(jì)算垃圾處理補(bǔ)貼的情況下，垃圾制氫的成本還會(huì)進(jìn)一步下降。形成規(guī)模效應(yīng)后，垃圾熱解氣化制氫的成本有望降到20元/千克以下，與天然氣制氫技術(shù)成本相當(dāng)。由此可見(jiàn)，生活垃圾熱解氣化制氫技術(shù)很有應(yīng)用潛力。

佛山生活垃圾制氫項(xiàng)目首先將垃圾制成碳粉，再通過(guò)碳粉制氫，相比于主流的電解水制氫，其綜合成本更高。在制氫行業(yè)“內(nèi)卷”成風(fēng)的當(dāng)下，如何保證其經(jīng)濟(jì)效益，還需看政府在政策上的支持和項(xiàng)目投產(chǎn)后的實(shí)效。

垃圾制氫前景

目前全球多個(gè)國(guó)家正積極探索垃圾制氫產(chǎn)業(yè)，截至今年年初，我國(guó)已出現(xiàn)多個(gè)垃圾制氫項(xiàng)目，涉及多種技術(shù)路線，其中生物質(zhì)甲醇項(xiàng)目占比最高。

相比于傳統(tǒng)化石燃料制氫，垃圾制氫具有更多優(yōu)勢(shì)：原料來(lái)源廣泛，可為制氫產(chǎn)業(yè)提供穩(wěn)定的原料供應(yīng)；環(huán)保效益顯著，垃圾制氫技術(shù)可實(shí)現(xiàn)垃圾減量化、無(wú)害化和資源化利用，有助于改善城市環(huán)境；能源效率高，制氫過(guò)程中產(chǎn)生的熱能可用于發(fā)電或供熱，提高能源利用效率。

從市場(chǎng)角度來(lái)看，隨著我國(guó)請(qǐng)能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)氫氣的需求也持續(xù)增長(zhǎng)，而我國(guó)氫能源產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期面臨著錯(cuò)配供需的問(wèn)題，若通過(guò)異地輸氫來(lái)確保氫能供應(yīng)，其成本遠(yuǎn)超氫能帶帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。而合理利用垃圾資源就禁制氫，在一定成都上可以補(bǔ)充我國(guó)的用氫缺口，城市所產(chǎn)生的垃圾還為制氫產(chǎn)業(yè)提供穩(wěn)定、可持續(xù)的原料來(lái)源。

從政策角度看，在“無(wú)廢城市”政策的背景下，許多城市正在推進(jìn)固廢垃圾的高效處理，其中11+5試點(diǎn)城市有望出臺(tái)垃圾制氫扶持政策。這意味著，位于試點(diǎn)城市的固廢垃圾處理企業(yè)有望轉(zhuǎn)型為垃圾制氫企業(yè)。

從技術(shù)角度看。隨著科研投入的增加和技術(shù)創(chuàng)新的不斷推進(jìn)，垃圾制氫技術(shù)將不斷提高，降低成本，提高產(chǎn)氫效率。

綜上所述，生活垃圾制氫產(chǎn)業(yè)具有廣闊的市場(chǎng)前景和巨大的發(fā)展?jié)摿?。在政策、技術(shù)、市場(chǎng)等多方面的推動(dòng)，以及示范項(xiàng)目的成功運(yùn)行下，垃圾制氫前景廣闊，不僅帶動(dòng)祥光產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，還為垃圾無(wú)害化處理提供新的道路。