Phát triển năng lượng sạch: Nước lớn cũng khó khăn

Việc phát triển năng lượng sạch, trong đó có nhiên liệu hydro là một trong những giải pháp quan trọng với nhiều nền kinh lớn trên thế giới nhằm thực hiện các cam kết quốc tế về cắt giảm lượng khí phát thải gây ô nhiễm môi trường.

Tuy nhiên, ngay cả với các nước lớn thì việc phát triển loại nhiên liệu này vẫn đang đối mặt với nhiều thách thức.

*Giá thành sản xuất đắt đỏ

Tại sự kiện công bố báo cáo của Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA) vừa diễn ra ngày 14/6/2019 tại Karuizawa (Nhật Bản), Giám đốc điều hành Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA) Fatih Birol khẳng định, giá thành sản xuất nhiên liệu hydro từ các nguồn năng lượng có chỉ số cacbon thấp hiện là thách thức lớn đối với việc thúc đẩy sự phát triển của nguồn nhiên liệu sạch này. 

Thực tế là giá thành sản xuất loại nhiên liệu sạch này hiện đang rất cao nên khó có thể mở rộng nhanh quy mô sản xuất thương mại và tiêu dùng.

Chia sẻ về tình hình phát triển nhiên liệu hydro và nhiên liệu sinh học tại Nhật Bản thời gian qua, Bộ trưởng Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản (METI) Hiroshige Seko cho biết, tháng 12 năm 2017, chính phủ Nhật Bản đã xây dựng chiến lược cơ bản đầu tiên về phát triển nhiên liệu sạch hydro. 

Tiếp đó, vào tháng 3/2019 vừa qua, Nhật Bản cũng đã công bố chiến lược phát triển nhiên liệu hydro và pin nhiên liệu hydro.

Hiện Chính phủ Nhật Bản đang phối hợp với các doanh nghiệp tư nhân Nhật Bản thực thi các giải pháp nhằm biến chiến lược này thành hiện thực. 

Theo Bộ trưởng Seko, Nhật Bản hiện có trên 3.000 xe ô tô sử dụng pin nhiên liệu chạy bằng hydro. Tính đến tháng 3/2019, Nhật Bản đã có 103 trạm tiếp nhiên liệu hydro được xây dựng tại các địa điểm khác nhau và Nhật Bản cũng là quốc gia có nhiều nhất trạm nạp nhiên liệu hydrogen trên thế giới . 

Theo đó, việc sử dụng năng lượng hydro đang trở nên phổ biến hơn với người dân Nhật Bản khi có tới 280.000 tủ pin nhiên liệu hydro dân dụng (ene-farm) được lắp đặt tại các hộ gia đình. 

Tuy nhiên, thách thức lớn nhất với Nhật Bản để mở rộng quy mô sản xuất và sử dụng nhiên liệu hydro là phải cắt giảm chi phí giá thành sản xuất loại nhiên liệu sạch này.

Vì vậy, Nhật Bản đã đặt mục tiêu giảm chi phí sản xuất hydro bằng với giá thành nhiên liệu hóa thạch vào năm 2050 để thúc đẩy việc mở rộng thị trường hydro trên toàn cầu.

Bên cạnh khó khăn khi giá thành sản xuất còn cao, việc sản xuất nhiên liệu hydro đi từ các nguồn năng lượng carbon thấp của các nước trên thế giới vẫn bị kìm hãm bởi sự phát triển chậm chạp của các trạm tiếp nhiên liệu hydro cũng như và một số rào cản pháp lý, Giám đốc IEA Fatih Birol nhấn mạnh.

Đối với loại năng lượng sạch khác là nhiên liệu sinh học, khó khăn về giá thành sản xuất cũng đang khiến các mục tiêu phát triển loại nhiên liệu sạch này chưa thể tăng tốc. 

Ông Mitshuru Izumo, Chủ tịch kiêm Tổng Giám đốc Công ty nhiên liệu sinh học Euglena cho biết, giá thành sản xuất nhiên liệu sinh học đi từ tảo biển và các loại dầu ăn đã qua sử dụng hiện tại vẫn cực kỳ đắt đỏ, cao hơn 100 lần so với dầu Diesel được sản xuất công nghiệp từ dầu thô bởi quy mô sản xuất của Euglena mới chỉ thử nghiệm ở mức 5 thùng nhiên liệu/ngày. 

Tuy nhiên, Euglena đã có kế hoạch nâng công suất sản xuất loại nhiên liệu sạch này để đến năm 2025 có thể hạ giá thành sản xuất từ mức 100 đô la Mỹ/lít như hiện nay xuống còn 1,5 đô la Mỹ/lít, bằng với giá thành các nhiên liệu có gốc dầu mỏ khác.

Ông Mitshuru Izumo cũng cho biết, nhiên liệu sinh học hiện cũng khó phát triển trên quy mô lớn bởi những rào cản về quy định pha trộn nhiên liệu sinh học vào nhiên liệu có gốc từ dầu mỏ. 

Cụ thể, hiện Nhật Bản chỉ mới có các căn cứ pháp lý cho phép pha trộn tối đa 5% nhiên liệu hoá thạch vào xăng truyền thong trong khi trên thực tế nhiên liệu sinh học do Euglena sản xuất được pha trộn 26% vào nhiên liệu thông thường để chạy xe buýt phục vụ đi lại tại Hội nghị Bộ trưởng G20 về năng lượng và môi trường toàn cầu vì sự phát triển bền vững đang diễn ra tại Karuizawa (Nhật Bản), ông Mitshuru Izumo chỉ rõ.

*Hợp tác mở rộng quy mô sản xuất

Theo Giám đốc điều hành Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA) Fatih Birol, các nước trên thế giới cần hợp tác chặt chẽ hơn để khai thác hết tiềm năng của loại nhiên liệu hydro trong thời gian tới bởi đây là nhiên liệu sạch, an toàn. 

Theo tính toán của IEA, giá cả nhiên liệu hydro sẽ có thể giảm 30% khi được mở rộng quy mô sản xuất và tiêu dùng. 

Giám đốc IEA cũng cho biết, hydro có thể được vận chuyển giống như khí tự nhiên qua các đường ống dẫn hoặc chuyển thành dạng hoá lỏng để vận chuyển bằng tàu như khí thiên nhiên hoá lỏng LNG. 

Hydro có thể được dung để phát điện và dùng cho các ngành công nghiệp, làm nhiên liệu cho các phương tiện vận tải, thậm chí là cả máy bay. 

Đặc biệt hydrogen là một trong những lựa chọn hàng đầu để lưu trữ năng lượng tái tạo bởi theo tính toán của IEA thì đây có thể là sự lựa chọn chi phí thấp nhất để lưu trữ điện trong nhiều ngày, vài tuần hoặc thậm chí vài tháng.

Vì vậy, việc mở rộng quy mô công nghệ cũng như nhân rộng các mô hình sử dụng hydro, không chỉ trong công nghiệp lọc dầu hay phân bón như trước đây mà trong nhiều ngành công nghiệp và dân dụng chính là giải pháp cần làm trong ngắn hạn để giúp hạ giá thành sản xuất nhiên liệu sạch này. 

Chính phủ các nước cũng cần dành khoản ngân sách hỗ trợ nghiên cứu và phát triển để giảm giá thành sản xuất hydro và phát triển pin năng lượng hydro, hỗ trợ phát triển các nhiên liệu sinh học để sản xuất hydro, công nghệ sản xuất hydrogen từ nước. 

Các hành động của chính phủ, gồm cả việc sử dụng các nguồn ngân sách là rất quan trọng để thúc đẩy các nghiên cứu, chấp nhận các rủi ro và thu hút các nguồn vốn tư để sáng tạo, Giám đốc IEA khuyến nghị.

Bên cạnh đó, các nước cần đầu tư cơ sở hạ tầng do việc tiêu thụ, vận chuyển hydro như hệ thống đường ống, các trạm nạp nhiên liệu hydro nhằm cung cấp nhiên liệu rộng rãi cho ô tô, xe tải, xe buýt. 

Đặc biệt, việc xây dựng các chính sách để nhiên liệu hydro sạch có thể thay thế 5% lượng khí đốt tự nhiên của các quốc gia sẽ làm tăng đáng kể nhu cầu tiêu thụ hydro, từ đó có thể thúc đẩy quy mô sản xuất và hạ chi phí giá thành sản xuất.

Ngoài ra, việc khởi động các tuyến vận chuyển thương mại quốc tế đầu tiên cho nhiên liệu hydro cần bắt đầu sớm để có thể tạo ảnh hưởng đến hệ thống năng lượng toàn cầu. 

Bài học từ sự tăng trưởng thành công của thị trường khí hoá lỏng thiên nhiên toàn cầu có thể là đòn bẩy cho việc thúc đẩy nhiên liệu hydro, Giám đốc IEA Fatih Birol nhấn mạnh.

Đồng tình với các khuyến nghị của IEA, ông Benoit Potier, đồng Chủ tịch Hội đồng khí hydro thế giới, đồng thời là Chủ tịch kiêm Tổng Giám đốc Công ty Khí Air Liquide (Pháp) khẳng định, báo cáo của IEA về hydro cho thấy loại nhiên liệu sạch lý tưởng này sẽ đóng vai trò quan trọng trong tiến trình chuyển đổi từ nền kinh tế phụ thuộc dầu mỏ sang nền kinh tế năng lượng khử cacbon.

Hiện các doanh nghiệp tự tin vào các công nghệ sản xuất hydro hiện nay, còn Hội đồng khí hydro thế giới đang nỗ lực thúc đẩy hợp tác giữa các ngành công nghiệp, chính phủ và các nhà đầu tư để tạo việc làm, cắt giảm khí thải CO2 gây hiệu ứng nhà kính và chống biến đổi khí hậu. 

Vì vậy, Hội đồng hydro thế giới mong muốn hợp tác mạnh mẽ hơn nữa để mở rộng quy mô sử dụng hydro trên toàn thế giới.

Về phía Nhật Bản, Bộ trưởng Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản (METI) Hiroshige Seko cho biết nước này đang tăng cường hợp tác quốc tế để có thể xây dựng cơ sở pháp lý, các tiêu chuẩn hydro hài hoà với các nước trên thế giới. 

Bên cạnh đó, Nhật Bản sẽ thúc đẩy nghiên cứu và phát triển nhiên liệu hydro. Nhật Bản đã thảo luận với IEA và Hội đồng khí hydro thế giới về tăng cường cơ chế hợp tác công tư trong thúc đẩy sản xuất và tiêu thụ hydro trên toàn cầu.   

Nhật Bản cũng có kế hoạch tổ chức Hội nghị bộ trưởng các nước G20 về nhiên liệu hydro vào tháng 9 tới đây sẽ tiếp tục thảo luận sâu hơn để có thể đưa ra các hành động cụ giải quyết các thách thức để tạo ra thị trường hydro toàn cầu.

Đề xuất về các giải pháp phát triển nhiên liệu sinh học, Chủ tịch kiêm Tổng Giám đốc Công ty Năng lượng Euglena cho biết, Chính phủ Nhật Bản đã hối thúc các hãng hàng không Nhật Bản cắt giảm lượng khí thải CO2. 

Vì vậy, các hãng hàng không nên sử dụng nhiên liệu sinh học pha trộn với xăng máy bay thông thường để có thể cắt giảm lượng khí phát thải.

Thực tế là các thành viên của Tổ chức Hàng không Dân dụng Quốc tế (ICAO), trong đó có Nhật Bản đã ký thoả thuận không làm tăng lượng khí thải CO2 sau năm 2020. 

Bên cạnh đó, việc sử dụng nhiên liệu sinh học thay thế một phần nhiên liệu truyền thống cũng được nhiều nước thành viên coi như một giải pháp quan trọng để giảm khí thải CO2.

Tuy nhiên, theo Euglena, đến thời điểm này, Nhật Bản vẫn chưa khởi động việc sử dụng nhiên liệu sinh học trên các chuyến bay thương mại và điều này đang khiến Nhật Bản tụt lại phía sau so với nhiều nước thành viên khác./.