Những trở ngại trong sản xuất hydro xanh

Trung Quốc khởi công xây dựng nhà máy sản xuất hydro xanh lớn nhất thế giới

Hydro - Nguồn năng lượng sạch đầy tiềm năng

Ủy ban Chuyển đổi Năng lượng quốc tế cũng cho biết, hydro xanh là một trong bốn công nghệ cần thiết để đáp ứng mục tiêu của Thỏa thuận Paris về giảm hơn 10 gigatonnes carbon dioxide mỗi năm từ các lĩnh vực công nghiệp liên quan nhất, trong đó có khai thác mỏ, xây dựng và hóa chất.

Hydro xanh còn giúp giao thông vận tải giảm gánh nặng phát thải. Tính đa năng của hydro cho phép nó được sử dụng vào các hoạt động vốn rất khó để giảm phát thải khí carbon, như vận tải hạng nặng, hàng không và hàng hải. Hiện đã có một số dự án đang được triển khai trong lĩnh vực này, như dự án Hycarus và Cryoplane do Liên minh châu Âu (EU) triển khai với mục tiêi đưa vào ứng dụng trong ngành hàng không dân dụng.

Mặc dù rất có tiềm năng để phát triển nhưng để nhanh chóng đạt đến sản lượng mong muốn, thay thế nguồn nhiên liệu hoá thạch đang sử dụng là chặng đường không ngắn và không dễ nhanh chóng vượt qua.

Những khó khăn đó là:

Thứ nhất, cơ sở hạ tầng. Sẽ cần phải xây dựng các nhà máy điện phân quy mô lớn để đạt được hiệu quả kinh tế dựa vào quy mô và cơ sở hạ tầng (nền tảng logistics, bến cảng, tàu và đường ống). Luc Poyer lưu ý: "Sẽ mất thời gian để xây dựng dây chuyền". Antoine Huard cảnh báo: "Cần thận trọng để không phạm phải sai lầm tương tự như đối với các tấm pin mặt trời, khiến năng suất bị lãng phí vì không được sử dụng hết".

Thứ hai, cần có sự đầu tư lớn, chi phí cao. Năng lượng từ các nguồn tái tạo tuy chính là chìa khóa để tạo ra hydro xanh thông qua điện phân nhưng lại có chi phí sản xuất cao hơn. Việc sản xuất năng lượng hydro nói chung và hydro xanh nói riêng cần nhiều năng lượng hơn các loại nhiên liệu khác, do đó, để tạo ra hydrogen cũng tốn kém hơn nhiều. Các nhà phân tích ước tính rằng giá hydro xanh cần phải giảm một nửa để cạnh tranh với xăng và dầu diesel.

Một chiếc ô tô chạy bằng hydro có giá cao gấp đôi so với mẫu xe chạy bằng động cơ diesel. Đi kèm với nó là giá nạp nhiên liệu cũng không rẻ. Để lái 500km, sẽ phải mất 50 euro để nạp hydro, đắt gấp đôi so với xe điện.

Thứ ba, rủi ro về môi trường liên quan đến chất tồn dư. Các quốc gia ven biển dựa vào các nhà máy khử mặn, nhưng chúng lại gây ra nhiều rủi ro về môi trường liên quan đến chất tồn dư.

Thứ tư, có những yêu cầu riêng trong việc vận chuyển. Theo IRENA, đến năm 2050, 50% lượng hydro xanh trong giao dịch sẽ được vận chuyển qua đường ống dẫn, trong đó một phần đang được sử dụng để dẫn khí tự nhiên sẽ phải được chuyển đổi về mặt công năng. Ở quy mô châu Âu, theo kế hoạch đến năm 2040, một mạng lưới dài 39.700 km kết nối 21 quốc gia sẽ được thiết lập trong khuôn khổ sáng kiến Đường trục Hydro châu Âu (EHB).

Ở khoảng cách trên 3.000 km, hydro xanh có thể được vận chuyển dưới dạng hóa lỏng - nhưng yêu cầu nhiệt độ thấp hơn nhiều so với khí tự nhiên (-250°C so với -160°C) - hoặc ở dạng amoniac.

Philippe Boucly, Chủ tịch tập đoàn France Hydrogène, nhận định: "Chúng tôi đang ở những bước đầu và chỉ có một chiếc tàu thử nghiệm với dung tích 1.250 m3 giữa Nhật Bản và Australia". GTT, công ty hàng đầu thế giới trong lĩnh vực vận chuyển khí hóa lỏng, đang cùng Shell phát triển dự án với quy mô 10.000 m3 hydro đến năm 2027.

Thứ năm, bảo đảm sự an toàn. Đây cũng là một điểm đáng ngại, bởi hydro xanh là một nguyên tố dễ bay hơi và dễ cháy. Vì thế cần phải có các biện pháp an toàn chi tiết để ngăn ngừa rò rỉ và cháy nổ.

G.Minh

https://kinhtexaydung.petrotimes.vn/