近日，國內首個生活垃圾制氫在佛山市南海區獅山鎮開工，項目達產后每天可處理生活垃圾約500噸，每小時產生超9100標立方米、純度達99.97%的綠氫，實現綠氫的規模化產出，解決南海區綠氫供應不足的問題。

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

垃圾制氫工藝

根據技術原理的不同，垃圾制氫技術可分為熱化學和生物化學兩大類。

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

當前熱化學制氫路線主要分為三種：蒸汽氣化制氫技術、超臨界水氣化制氫技術和生物質熱解重整法制氫技術，其中蒸汽氣化制氫技術最為成熟，可行性最高。

佛山生活垃圾制氫項目所使用的則是碳化氣化制氫工藝，其工藝流程如下：

項目生產工藝流程圖（圖片來源：項目環評報告）

可以發現，碳化氣化制氫工藝分為兩個工段：生活垃圾制碳粉，然后再用碳粉制氫。

生物化學過程的垃圾制氫技術，原理是利用微生物分解垃圾中的有機物以產生氫氣，典型的過程包括光發酵和暗發酵，主要路線為沼氣制氫、生物制氫等。

垃圾制氫經濟效益

垃圾制氫的成本包括制氫成本、設備折舊、稅金、人工以及各項稅費、合理利潤。目前每千克氫氣生產成本在合理的原材料價格和電價的前提下，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，工業副產氫回收提純約21元/千克，電解水制氫約30元/千克。

在不計算垃圾處理補貼的情況下，采用熱解氣化制氫技術，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成本約28.74元/千克。在計算垃圾處理補貼的情況下，垃圾制氫的成本還會進一步下降。形成規模效應后，垃圾熱解氣化制氫的成本有望降到20元/千克以下，與天然氣制氫技術成本相當。由此可見，生活垃圾熱解氣化制氫技術很有應用潛力。

佛山生活垃圾制氫項目首先將垃圾制成碳粉，再通過碳粉制氫，相比于主流的電解水制氫，其綜合成本更高。在制氫行業“內卷”成風的當下，如何保證其經濟效益，還需看政府在政策上的支持和項目投產后的實效。

垃圾制氫前景

目前全球多個國家正積極探索垃圾制氫產業，截至今年年初，我國已出現多個垃圾制氫項目，涉及多種技術路線，其中生物質甲醇項目占比最高。

相比于傳統化石燃料制氫，垃圾制氫具有更多優勢：原料來源廣泛，可為制氫產業提供穩定的原料供應；環保效益顯著，垃圾制氫技術可實現垃圾減量化、無害化和資源化利用，有助于改善城市環境；能源效率高，制氫過程中產生的熱能可用于發電或供熱，提高能源利用效率。

從市場角度來看，隨著我國請能源產業的快速發展，對氫氣的需求也持續增長，而我國氫能源產業長期面臨著錯配供需的問題，若通過異地輸氫來確保氫能供應，其成本遠超氫能帶帶來的經濟效益。而合理利用垃圾資源就禁制氫，在一定成都上可以補充我國的用氫缺口，城市所產生的垃圾還為制氫產業提供穩定、可持續的原料來源。

從政策角度看，在“無廢城市”政策的背景下，許多城市正在推進固廢垃圾的高效處理，其中11+5試點城市有望出臺垃圾制氫扶持政策。這意味著，位于試點城市的固廢垃圾處理企業有望轉型為垃圾制氫企業。

從技術角度看。隨著科研投入的增加和技術創新的不斷推進，垃圾制氫技術將不斷提高，降低成本，提高產氫效率。

綜上所述，生活垃圾制氫產業具有廣闊的市場前景和巨大的發展潛力。在政策、技術、市場等多方面的推動，以及示范項目的成功運行下，垃圾制氫前景廣闊，不僅帶動祥光產業鏈發展，還為垃圾無害化處理提供新的道路。