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近日，国内首个生活垃圾制氢在佛山市南海区狮山镇开工，项目达产后每天可处理生活垃圾约500吨，每小时产生超9100标立方米、纯度达99.97%的绿氢，实现绿氢的规模化产出，解决南海区绿氢供应不足的问题。
垃圾制氢，是通过热化学分解和微生物分解等技术，从垃圾中的有机物里提取氢气的一种新型垃圾处理方式。
垃圾制氢工艺
根据技术原理的不同，垃圾制氢技术可分为热化学和生物化学两大类。
热化学技术顾名思义是基于热化学过程的垃圾制氢技术，过程主要包括热解和气化，有机物在高温条件下分解为氢气、一氧化碳、甲烷为主的合成器，无机物融化成金属和玻璃体渣作为建材、路基等的原材料。
当前热化学制氢路线主要分为三种：蒸汽气化制氢技术、超临界水气化制氢技术和生物质热解重整法制氢技术，其中蒸汽气化制氢技术最为成熟，可行性最高。
佛山生活垃圾制氢项目所使用的则是碳化气化制氢工艺，其工艺流程如下：
项目生产工艺流程图（图片来源：项目环评报告）
可以发现，碳化气化制氢工艺分为两个工段：生活垃圾制碳粉，然后再用碳粉制氢。
生物化学过程的垃圾制氢技术，原理是利用微生物分解垃圾中的有机物以产生氢气，典型的过程包括光发酵和暗发酵，主要路线为沼气制氢、生物制氢等。
垃圾制氢经济效益
垃圾制氢的成本包括制氢成本、设备折旧、税金、人工以及各项税费、合理利润。目前每千克氢气生产成本在合理的原材料价格和电价的前提下，煤制氢约10元/千克，天然气、石脑油、重油、甲醇制氢约17元/千克，工业副产氢回收提纯约21元/千克，电解水制氢约30元/千克。
在不计算垃圾处理补贴的情况下，采用热解气化制氢技术，合成气净化、制备高纯氢工段氢气的成本为14.94元/千克，气化工段纯氢制造成本为13.8元/千克。因此，生活垃圾制备高纯氢气的总生产成本约28.74元/千克。在计算垃圾处理补贴的情况下，垃圾制氢的成本还会进一步下降。形成规模效应后，垃圾热解气化制氢的成本有望降到20元/千克以下，与天然气制氢技术成本相当。由此可见，生活垃圾热解气化制氢技术很有应用潜力。
佛山生活垃圾制氢项目首先将垃圾制成碳粉，再通过碳粉制氢，相比于主流的电解水制氢，其综合成本更高。在制氢行业“内卷”成风的当下，如何保证其经济效益，还需看政府在政策上的支持和项目投产后的实效。
垃圾制氢前景
目前全球多个国家正积极探索垃圾制氢产业，截至今年年初，我国已出现多个垃圾制氢项目，涉及多种技术路线，其中生物质甲醇项目占比最高。
相比于传统化石燃料制氢，垃圾制氢具有更多优势：原料来源广泛，可为制氢产业提供稳定的原料供应；环保效益显著，垃圾制氢技术可实现垃圾减量化、无害化和资源化利用，有助于改善城市环境；能源效率高，制氢过程中产生的热能可用于发电或供热，提高能源利用效率。
从市场角度来看，随着我国请能源产业的快速发展，对氢气的需求也持续增长，而我国氢能源产业长期面临着错配供需的问题，若通过异地输氢来确保氢能供应，其成本远超氢能带带来的经济效益。而合理利用垃圾资源就禁制氢，在一定成都上可以补充我国的用氢缺口，城市所产生的垃圾还为制氢产业提供稳定、可持续的原料来源。
从政策角度看，在“无废城市”政策的背景下，许多城市正在推进固废垃圾的高效处理，其中11+5试点城市有望出台垃圾制氢扶持政策。这意味着，位于试点城市的固废垃圾处理企业有望转型为垃圾制氢企业。
从技术角度看。随着科研投入的增加和技术创新的不断推进，垃圾制氢技术将不断提高，降低成本，提高产氢效率。
综上所述，生活垃圾制氢产业具有广阔的市场前景和巨大的发展潜力。在政策、技术、市场等多方面的推动，以及示范项目的成功运行下，垃圾制氢前景广阔，不仅带动祥光产业链发展，还为垃圾无害化处理提供新的道路。
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