Cuộc đua thống trị công nghệ hydro xanh

An Nguyễn (P/v TTXVN tại Kuala Lumpur) 05:30' - 26/12/2024
BNEWS Cuộc đua công nghệ trong sản xuất hydro xanh toàn cầu đã trở nên gay gắt hơn, khi các quốc gia và nhiều công ty tìm cách giành thị phần, vươn lên trở thành người dẫn đầu toàn ngành.
Hydro xanh là "chìa khóa" đảm bảo cho quá trình chuyển đổi năng lượng của thế giới. Ảnh: Engineering News

Hydro được coi là giải pháp giảm thiểu biến đổi khí hậu. Quá trình đốt hydro để lấy năng lượng được coi là năng lượng sạch vì hydro được tạo ra từ nước và quá trình đốt hydro tạo ra nước. Thế giới không thể tồn tại mà thiếu năng lượng và nước nên thế giới đang ngày càng quan tâm nhiều hơn đến hydro.

Bang Sarawak của Malaysia là một điển hình sử dụng năng lượng từ nguồn hydro vì có nguồn thủy điện xanh dồi dào để tách nước tạo ra hydro xanh. Tuy nhiên, nền kinh tế vẫn gặp nhiều khó khăn khi công nghệ pin nhiên liệu đã được nghiên cứu từ lâu để chuyển đổi hydro thành điện nhưng công nghệ điện phân hiệu quả tách nước lại trở thành thách thức lớn nhất.

Theo Giáo sư Ahmad Ibrahim thuộc Đại học Malaya (Malaysia), cuộc đua công nghệ trong sản xuất hydro xanh đã trở nên gay gắt khi các quốc gia và công ty tìm cách giành thị phần. Hydro xanh được sản xuất bằng cách tách nước bằng các nguồn năng lượng tái tạo là giải pháp quan trọng để khử carbon trong những ngành công nghiệp khó điện khí hóa như vận tải hạng nặng, sản xuất thép và sản xuất hóa chất. Các động lực chính thúc đẩy cuộc đua này gồm những tiến bộ trong công nghệ điện phân, giảm chi phí năng lượng tái tạo và hỗ trợ chính sách chiến lược.

Công nghệ máy điện phân được sử dụng để phân tách nước thành hydro và oxy chính là chìa khóa cho nền kinh tế sản xuất hydro xanh. Những loại chính được sử dụng gồm oxit rắn, màng trao đổi proton (PEM) và máy điện phân kiềm. Máy điện phân oxit rắn có tiềm năng đạt hiệu suất cao nhưng cần nhiệt độ cao, trong khi máy điện phân PEM nhỏ gọn hơn và thích ứng với các nguồn năng lượng tái tạo biến động.

 

Các công ty đang nỗ lực giảm chi phí vốn và vận hành của máy điện phân vì sẽ rất quan trọng để làm cho hydro xanh có khả năng cạnh tranh với hydro truyền thống từ nhiên liệu hóa thạch. Các dự án máy điện phân quy mô gigawatt đang được phát triển trên toàn cầu nhằm giảm đáng kể chi phí sản xuất. Khi giá năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng Mặt trời và gió, giảm mạnh trong thập kỷ qua, việc sản xuất hydro xanh đã trở nên khả thi hơn. Năng lượng tái tạo hiện là yếu tố chi phối chi phí sản xuất hydro xanh và các dự án đang được phát triển ở những khu vực có nguồn năng lượng Mặt trời và gió dồi dào như Australia, Trung Đông, Chile.

Các sáng kiến kết hợp những loại năng lượng tái tạo, giải pháp lưu trữ năng lượng và máy điện phân khác nhau đang được khám phá để tối đa hóa hiệu quả và đảm bảo sản xuất hydro liên tục, ngay cả khi các nguồn tái tạo không liên tục. Liên minh châu Âu (EU) dẫn đầu với các khoản đầu tư đáng kể và khuôn khổ chính sách để hỗ trợ hydro xanh như một phần của Thỏa thuận Xanh châu Âu. Khối này đang tập trung phát triển chuỗi giá trị hydro, đặt mục tiêu sản xuất 10 triệu tấn hydro xanh nội bộ và nhập khẩu thêm 10 triệu tấn vào năm 2030.

Trong khi đó, Nhật Bản, Trung Quốc và Hàn Quốc đang đầu tư mạnh vào cơ sở hạ tầng và công nghệ hydro. Nhật Bản là một trong những nước đi đầu về công nghệ hydro, đang nỗ lực sản xuất hydro từ các nguồn tái tạo và thiết lập nền kinh tế hydro. Trung Quốc đang nhanh chóng mở rộng quy mô các dự án hydro với các mục tiêu đầy tham vọng cho cả mục đích sử dụng trong nước và tiềm năng xuất khẩu.

Mỹ cũng đã công bố khoản tài trợ đáng kể cho các trung tâm hydro trên khắp cả nước. Điều này đã thu hút sự quan tâm của các công ty năng lượng lớn và những công ty công nghệ đều đang chạy đua để tạo dựng dấu ấn trên thị trường hydro của Mỹ. Các tập đoàn lớn như Siemens và Toyota đang đầu tư vào những dự án hydro xanh và phát triển quan hệ đối tác công nghệ. Siemens nghiên cứu những máy điện phân quy mô lớn, trong khi Toyota tiên phong trong công nghệ pin nhiên liệu để sử dụng hydro đối với các loại xe. Các công ty khởi nghiệp cũng đang tham gia cuộc đua, tập trung vào những công nghệ tiên tiến để sản xuất, vận chuyển và lưu trữ hydro.

Tuy nhiên, Giáo sư Ahmad Ibrahim cho rằng việc vận chuyển hydro đang đặt ra những thách thức nhất định do mật độ năng lượng thấp và cần điều kiện áp suất cao hoặc đông lạnh. Các cải tiến trong đường ống hydro, lưu trữ và pin nhiên liệu đóng một vai trò quan trọng để xây dựng nền kinh tế hydro khả thi, trong khi hydro xanh vẫn đắt hơn hydro xám được sản xuất từ khí đốt tự nhiên. Để cạnh tranh, chi phí sản xuất hydro xanh phải giảm xuống còn khoảng 1 – 2 USD/kg và phụ thuộc vào những tiến bộ công nghệ và đầu tư bền vững.

Giáo sư Ahmad Ibrahim nhận định rằng cuộc đua thống trị công nghệ hydro xanh vừa mang tính cạnh tranh vừa mang tính hợp tác. Các chính phủ, viện nghiên cứu và công ty tư nhân đang thúc đẩy những tiến bộ có khả năng chuyển đổi các ngành công nghiệp và hệ thống năng lượng trên toàn cầu.

Khi những đột phá về công nghệ giúp giảm chi phí và mở rộng quy mô sản xuất, hydro xanh có khả năng đóng vai trò thiết yếu trong việc đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0. Đối với Malaysia, quốc gia này hiện cần thiết lập một liên minh nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ về hydro xanh trên toàn quốc thay vì chỉ riêng ở Sarawak.

Tin liên quan

Tin cùng chuyên mục