Nhà máy “hydrogen xanh” đang được Trung Quốc xây dựng ở Tân Cương. Ảnh: GN24
Hydrogen xanh được sản xuất thông qua quá trình điện phân, quá trình tách nước thành hydrogen và ôxy, sử dụng điện năng được tạo ra từ các nguồn tái tạo. Năm 2019, tuy hydrogen xanh chỉ chiếm 1% sản lượng hydrogen toàn cầu nhưng chi phí ngày càng giảm của năng lượng tái tạo, vốn chiếm gần 70% chi phí sản xuất hydrogen và công nghệ điện phân cho thấy hydrogen xanh là cách đầu tư tốt nhất tiếp theo trong thế giới năng lượng sạch.
Cũng trong một báo cáo được công bố vào năm 2019, Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) cho biết giá hydrogen xanh ở mức 3 đến 7,50USD cho một kg, so với 0,90 đến 3,20USD cho một kg khí mêtan. IEA cho rằng chi phí máy điện phân có thể giảm một nửa vào năm 2040, từ khoảng 840 USD/kilowatt hiện nay. Dự báo hydrogen xanh sẽ trở thành nguồn năng lượng của tương lai nhưng đòi hỏi số vốn đầu tư từ nay đến năm 2050 lên tới khoảng 15.000 tỉ USD, tức 800 tỉ USD/năm.
Gần đây, hydrogen xanh đang dẫn đầu các cuộc tranh luận về chuyển đổi năng lượng sạch. Loại nhiên liệu này có mặt ở quy mô công nghiệp trên toàn thế giới, mang lại rất nhiều công dụng. Trong công nghiệp, nó được sử dụng làm chất thử phản ứng hóa học trong lò cao để sản xuất thép, được sử dụng trong sản xuất phân bón dưới dạng amoniac hoặc được dùng để khử lưu huỳnh trong các nhà máy lọc dầu. Hydrogen có thể thay thế khí đốt tự nhiên để khử carbon trong công nghiệp thép hoặc luyện kim. Đây cũng là một loại nhiên liệu không thải ra CO2, hữu ích đối với các mục tiêu khí hậu và có thể dùng cho các loại phương tiện giao thông chuyên biệt, chẳng hạn như các phương tiện trọng tải lớn hoặc các thiết bị cầu cảng hậu cần, vì nó giàu năng lượng gấp 3 lần so với xăng. Đáng chú ý, Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) cũng đã sử dụng hydrogen lỏng từ những năm 1950 để làm nhiên liệu cho tên lửa khám phá không gian vũ trụ.
Trung Quốc dẫn đầu cuộc đua về công nghệ
Chính vì sở hữu hàng loạt ứng dụng vượt trội, hydrogen xanh được xem là nguồn năng lượng của tương lai, khiến nhiều nước phải chạy đua sản xuất loại năng lượng không carbon này. Hiện Trung Quốc đang xây dựng nhà máy hydrogen xanh được cho là lớn nhất thế giới ở phía Nam khu tự trị Tân Cương, trong nỗ lực giảm lượng khí thải carbon. Theo Báo Bưu điện Hoa Nam Buổi sáng của Hong Kong, dự án nhà máy hydrogen xanh này sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo, gồm năng lượng mặt trời và năng lượng gió, để sản xuất hydrogen. Sau đó, nguồn năng lượng này được hóa lỏng và vận chuyển quãng đường dài thông qua các đường ống dẫn khí đốt tự nhiên, giúp giải quyết tình trạng thiếu hụt năng lượng ở những vùng đông dân nhất của đất nước. Nhà máy này được xây dựng theo một phần của kế hoạch Phát thải CO2 của quốc gia, có năng lực sản xuất 20.000 tấn hydrogen mỗi năm, giúp Trung Quốc giảm lượng phát thải CO2 hàng năm xuống khoảng 500.000 tấn.
Theo tờ Eurasia Review, hydrogen đã trở nên nổi bật sau khi được nêu tên trong Kế hoạch 5 năm lần thứ 14 (2021-2025) của Trung Quốc và được xem là một trong 6 ngành công nghiệp cần được Bắc Kinh ưu tiên phát triển. Chính phủ Trung Quốc cũng từng tuyên bố sẽ hỗ trợ sự phát triển của ngành năng lượng hydrogen thông qua một số chính sách công nghiệp. Tầm quan trọng của hydrogen lớn đến nỗi Chính phủ Trung Quốc trong báo cáo thường niên năm 2019 cũng đã đề cập đến năng lượng hydrogen, từ đó thúc đẩy việc xây dựng các cơ sở có liên quan. Đặc biệt, Chính phủ Trung Quốc nhấn mạnh “toàn bộ chuỗi” năng lượng hydrogen xanh cần được thúc đẩy, từ sản xuất, lưu trữ đến truyền tải và sử dụng, đồng thời khẳng định tiếp tục tăng cường sử dụng hydrogen xanh nhằm giúp hỗ trợ mục tiêu giảm lượng khí thải CO2 của Trung Quốc trong việc thúc đẩy các mục tiêu về biến đổi khí hậu.
Nhiều nước tăng tốc đầu tư
Nhờ chiến lược hydrogen đầy tham vọng của Liên minh châu Âu, phần lớn các dự án hydrogen mới đang tập trung tại lục địa già. Đây cũng là nơi tập trung nhiều dự án sản xuất thép bằng hydrogen, trong bối cảnh ngành thép phát thải rất nhiều carbon. Bồ Đào Nha vào tháng 5-2021 đã công bố một chiến lược hydrogen xanh quốc gia trị giá 7 tỉ euro cho đến năm 2030.
Các khu vực khác cũng đang dần bắt kịp. Đơn cử, Saudi Arabia mới đây cho hay sẽ xây dựng một thành phố tương lai trị giá 500 tỉ USD trên Biển Đỏ và được cung cấp năng lượng từ hydrogen được lấy từ một nhà máy trị giá 5 tỉ USD, vốn được xem là nhà máy sản xuất hydrogen xanh lớn nhất thế giới. Về phần mình, Nhật Bản cũng đang vận hành một trong những cơ sở sản xuất hydrogen xanh lớn nhất thế giới gần thành phố Fukushima, mỗi ngày có thể sản xuất ra lượng hydro đủ để cung cấp năng lượng cho khoảng 150 ngôi nhà trong một tháng. Tại Ấn Độ, tập đoàn Adani và TotalEnergy đã thiết lập liên doanh đầu tư hơn 50 tỉ USD xây dựng hệ sinh thái hydrogen xanh trong vòng 10 năm tới.
Đáng chú ý, phó Thủ tướng Singapore Hoàng Tuần Tài mới đây cho biết nước này sẽ nâng mục tiêu khí hậu để có thể đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050, trong đó năng lượng hydrogen đóng vai trò chủ đạo, là một giải pháp ngày càng hứa hẹn cho mục tiêu này. Theo ông Hoàng, hydrogen có thể đáp ứng tới một nửa nhu cầu năng lượng của Singapore vào năm 2050.
Tiềm năng phát triển hydrogen xanh tại Việt Nam
Hiện nay, hydrogen xanh được đánh giá là góp phần hướng đến mục tiêu giảm phát thải và phát triển kinh tế. Việt Nam có nguồn năng lượng phong phú như năng lượng mặt trời, gió (trên bờ và ngoài khơi), thủy điện để sản xuất điện tái tạo. Cơ cấu nguồn phát tốt nhất của Việt Nam trong tương lai là năng lượng tái tạo chiếm vai trò chủ đạo, qua đó đạt được tự chủ năng lượng. Điều này cũng thúc đẩy chuyển dịch năng lượng diễn ra nhanh nhất, rẻ nhất và ít phát thải CO2 nhất.
Trong ngắn hạn và trung hạn, Việt Nam vẫn có đủ nguồn khí tự nhiên để sản xuất hydrogen xám và lam nhưng trong dài hạn thì sẽ gặp nhiều khó khăn về nguồn cung. Trong khi đó, Việt Nam đang hướng tới nền kinh tế carbon thấp để thực hiện mục tiêu phát thải khí bằng 0 vào năm 2050, nên việc sản xuất hydrogen xanh nội địa được xem là một trong những giải pháp quan trọng của quá trình chuyển dịch năng lượng.
Việt Nam có tiềm năng phát triển hydrogen xanh từ nguồn năng lượng tái tạo dồi dào. Tuy nhiên, việc phát triển các nguồn điện gió, mặt trời tại các vùng có tiềm năng lớn đã gặp phải vấn đề về nghẽn mạch truyền tải trong ngắn hạn và bài toán truyền tải đi xa chắc chắn rất tốn kém. Tiềm năng điện gió ngoài khơi của chúng ta được đánh giá rất lớn, nhưng bài toán truyền tải điện vào bờ, cũng như tới các trung tâm phụ tải nằm ở xa các nguồn này cũng sẽ gặp phải thách thức trên. Do đó, thời gian gần đây một số nhà đầu tư đã có ý tưởng phát triển dự án điện gió ngoài khơi để sản xuất hydrogen và vận chuyển vào bờ cho các nhu cầu công nghiệp, giao thông.
Thế nên, để thúc đẩy phát triển hydrogen xanh, theo các chuyên gia, Việt Nam cần xây dựng các chính sách, quy định, hướng dẫn cho phát triển hydrogen xanh. Đồng thời, xây dựng chính sách khuyến khích sản xuất, sử dụng hydrogen xanh; phát triển cơ sở hạ tầng và chuỗi cung ứng; xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật, hướng dẫn về an toàn trong sản xuất, lưu trữ và vận chuyển hydrogen xanh.
Link gốc