Triển vọng hydro xanh trong quá trình giảm phát thải khí nhà kính

Hydro xanh được kỳ vọng là giải pháp quan trọng trong lộ trình chuyển dịch năng lượng, cùng với năng lượng tái tạo. (Ảnh: TTXVN phát)

Các nhà khoa học tin rằng hàm lượng năng lượng cao của thực tế là do hàm lượng năng lượng cao, đảm bảo không phát thải khí nhà kính, thân thiện môi trường, hydro là nhiên liệu lý tưởng thay thế nhiên liệu hóa thạch trong các hệ thống năng lượng tương lai gần.

Nhưng với điều kiện tiên quyết, hydro xanh phải được sản xuất bằng công nghệ điện phân nước, công nghệ này lấy năng lượng từ năng lượng tái tạo.

Các nguồn năng lượng sạch đáng chú ý

Hydro xanh được dự đoán sẽ được sử dụng trong các ngành công nghiệp tạo ra nhiều khí nhà kính như dầu khí, hóa chất, sản xuất thép, và đặc biệt là giao thông vận tải.

Theo Phó Viện trưởng Viện Năng lượng (Bộ Công thương) Lê Việt Cường, ngành năng lượng được dự báo có mức phát thải CO2 là 101 triệu tấn vào năm 2050, chiếm trên 70% lượng phát thải quốc gia, do đó, năng lượng đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc thực hiện các cam kết quốc tế của Việt Nam về biến đổi khí hậu.

[Châu Phi có tiềm năng sản xuất 1.000 tỷ euro hydro xanh hàng năm]

Cùng với các giải pháp về phát triển năng lượng tái tạo, sử dụng năng lượng hiệu quả và tiết kiệm năng lượng, phát triển nguồn điện có phát thải carbon thấp... hydro xanh và các dẫn xuất hydro xanh đang được thế giới quan tâm và kỳ vọng là giải pháp có vị trí ngày càng quan trọng trong lộ trình chuyển dịch năng lượng do những đặc tính ưu việt về giảm phát thải khí ô nhiễm và CO2 trong vòng đời sản phẩm, cho dù chúng là nhiên liệu của quá trình chuyển hóa năng lượng hay là nguyên liệu đầu vào cho các ngành sản xuất công nghiệp.

Ông Patrick Haverman, Phó Đại diện thường trú Chương trình Phát triển Liên hợp quốc (UNDP) tại Việt Nam, nói rằng với mức tăng trưởng kinh tế nhanh chóng, nhu cầu tiêu thụ năng lượng của người dân cũng tăng lên với tốc độ khoảng 10–15% mỗi năm, đảm bảo tránh tình trạng thiếu điện cục bộ và tăng cường an ninh năng lượng.

Mặt khác, than đá và dầu, các tác nhân chính của khủng hoảng khí hậu, được dự đoán sẽ tiếp tục chiếm ưu thế trong sản xuất điện thập kỷ tới.

Với ước tính chiếm khoảng 70% tổng lượng phát thải khí nhà kính vào năm 2030, ngành năng lượng sẽ tiếp tục là nguồn đóng góp quan trọng.

Chính phủ Việt Nam đã nhận thấy tiềm năng tác động của biến đổi khí hậu và đang nỗ lực thực hiện các giải pháp thông qua cam kết đạt phát thải ròng bằng "0" (Net Zero) vào năm 2050, cùng với đó là sự gia tăng 4 lần công suất năng lượng mặt trời và gió từ năm 2019, đồng thời công bố Đối tác chuyển dịch năng lượng công bằng trị giá 15,5 tỷ USD với liên minh các đối tác quốc tế (JETP).

Ông Patrick Haverman cho rằng để đạt được các mục tiêu này, Việt Nam cần sự đóng góp từ năng lượng hydro xanh, với tiềm năng phát triển trong thời gian tới.

Chỉ 0,03% sản lượng hydrogen được sản xuất trên toàn thế giới trong năm 2020 là do điện phân nước tạo ra.

Nhưng trong năm 2030, hydro xanh có thể được bán với giá cạnh tranh nhờ công nghệ điện phân và chi phí năng lượng tái tạo thấp.

Quan trọng hơn, các quốc gia có tiềm năng năng lượng tái tạo lớn, các mối quan hệ thương mại ưu đãi, chính trị ổn định và gần các nhà xuất khẩu lớn ở khu vực châu Á-Thái Bình Dương như Việt Nam sẽ có lợi thế. đặc biệt trong bối cảnh định giá giới hạn carbon có thể sẽ có vai trò quan trọng.

Hydro xanh được sử dụng rộng rãi, không chỉ giới hạn trong hàng hải, vận tải, chế tạo thép, hóa chất và được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khó giảm carbon.

Để đánh giá vai trò, tiềm năng sản xuất hydro xanh từ điện phân nước, ứng dụng của hydro xanh nhằm giảm phát thải nhà kính trên diện rộng và thúc đẩy chuyển dịch năng lượng xanh tại Việt Nam, UNDP và Viện Năng lượng đã nghiên cứu.

Theo nghiên cứu, có thể sản xuất ít nhất 18,78 triệu tấn hydro xanh vào năm 2050 nếu các máy điện phân chạy 90% công suất liên tục năm.

Mặc dù chi phí lao động và nhân công, mặc dù giá thành sản xuất hydro xanh Chi phí sản xuất trong tương lai gần sẽ giảm với việc áp dụng các công nghệ tiên tiến, mặc dù vẫn khá cao so với các loại năng lượng tái tạo khác.

Trong bối cảnh Việt Nam hướng tới nền kinh tế carbon thấp Sản xuất hydro xanh nội địa được coi là một trong những giải pháp quan trọng của quá trình để đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050. chuyển dịch năng lượng.

Hydro xanh sẽ góp phần đa dạng hóa nguồn năng lượng, cải thiện độ linh hoạt của hệ thống điện và có triển vọng cung cấp nhiên liệu cho sản xuất và vận tải.

Một số chính sách, chẳng hạn như Quyết định số 1658/QĐ-TTg năm 2021 phê duyệt Chiến lược quốc gia về tăng trưởng xanh giai đoạn 2021-2030, tầm nhìn 2050 và Quyết định số 888/QĐ-TTg ngày 25/7/2022 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án về những nhiệm vụ và giải pháp triển khai kết quả Hội nghị lần thứ 26 các bên tham gia Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu, đã đề cập đến việc phát triển hydrogen, bao gồm hydro xanh.

Các chính sách được tạo ra theo Nghị quyết 55-NQ/TW ngày 11/2/2020 của Bộ Chính trị về định hướng Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia của Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045.

Đóng góp quan trọng cho mục tiêu Net Zero

Theo ông Nguyễn Văn Trường, chuyên gia thuộc Viện Năng lượng, việc sử dụng hydro xanh có thể giúp Việt Nam giảm lượng khí thải CO2 khoảng 324,4 triệu tấn vào năm 2050, điều này rất quan trọng đối với mục tiêu Net Zero của ngành năng lượng.

Tuy nhiên, do khả năng sản xuất thấp, việc chỉ sử dụng hydro xanh là không đủ, mà cần sử dụng kết hợp nhiều giải pháp khác trong các ngành công nghiệp năng lượng và kinh tế.

Kỹ sư Doãn Mạnh Dũng của Công ty cổ phần Tư vấn và Đầu tư vận tải biển Việt Nam (Vietnam Shipping), thành viên Hội Khoa học kỹ thuật và Kinh tế biển Thành phố Hồ Chí Minh, coi hydro xanh là một trong những giải pháp quan trọng nhất của Việt Nam trong chuyển dịch sang năng lượng tái tạo. Ông nhấn mạnh rằng Việt Nam phù hợp với việc sử dụng công nghệ sản xuất động cơ đốt trong chạy bằng hydro lỏng chỉ thải ra nước.

Mục tiêu này sử dụng công nghệ sản xuất động cơ đốt trong hiện có trên thế giới và đáp ứng mức thải CO2 bằng 0.

Kỹ sư Doãn Mạnh Dũng cho rằng dòng hải lưu ở miền Trung Việt Nam là nơi tập trung động năng dòng hải lưu nhiều nhất ở bờ Tây Thái Bình Dương, với 6 đặc điểm cơ bản cho khai thác công nghiệp: Gần bờ, vùng nước nông, hướng dòng khá ổn định theo hướng Bắc-Nam, tốc độ dòng hải lưu cao nhất ở miền Trung Việt Nam, độ rộng của dòng rất lớn (tại cửa sông Gianh đạt đến 20 km), độ dài dòng hải lưu đạt đến 1.000 km từ Hòn La-Quảng Bình đến Mũi Né-Bình Thuận.

Theo tính toán của kỹ sư Doãn Mạnh Dũng, với 1m2 mặt biển trong điều kiện trung bình khai thác 10m, tốc độ dòng chảy 1m/s, nước ta có thể sản xuất 31,29kg hydro lỏng và 15,6kg oxy lỏng với giá trị tương đương 328 USD mỗi giờ. Nguồn thu tính trên 1m2 mặt nước biển trong 1 ngày là 7.872 USD.

Theo Kỹ sư Doãn Mạnh Dũng, người Việt Nam đã tạo ra công nghệ "Trống quay

Công nghệ mới này giảm trọng lượng vật quay trong nước, đưa các thiết bị phát điện ra khỏi nước và quan trọng hơn là có thể tăng cường động năng dòng chảy theo chiều ngang và chiều sâu.

Nhà máy phát điện chỉ là một khối bêtông nằm dưới đáy biển với các trống quay rất nhẹ và ít vật liệu được vận chuyển xuống biển để nhận năng lượng.

Do đó, giá thành điện hải lưu chắc chắn sẽ thấp hơn các loại hình phát điện hiện có trên thế giới và hoàn toàn không ảnh hưởng đến môi trường sống.

Khi di chuyển qua hệ thống máy phát điện hải lưu, các sinh vật hoàn toàn an toàn.

Công nghệ mang tính thương mại hiện nay thực hiện điện phân nước biển lấy hydro và đưa nó về trạng thái lỏng.

Tìm nguồn tài nguyên cho dòng hải lưu ở miền Trung Việt Nam và công nghệ "trống quay" là nền tảng để sản xuất một lượng điện năng lớn với giá thành hợp lý.

Cơ sở để sản xuất hydro lỏng theo phương pháp công nghiệp hiện đại là giá thành rất rẻ và sản xuất nhiều điện năng.

Theo các chuyên gia, để phát triển năng lượng hydro xanh ở Việt Nam, các chính sách, quy định, hướng dẫn cho phát triển hydro xanh, thực hiện các dự án thí điểm, xây dựng chính sách khuyến khích sản xuất, sử dụng hydro xanh, phát triển cơ sở hạ tầng và chuỗi cung ứng, và xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật, hướng dẫn về an toàn trong sản xuất, lưu trữ và vận chuyển hydro.

Các nhà đầu tư trong lĩnh vực công nghiệp, doanh nghiệp sản xuất cũng cần điều tra, đưa năng lượng hydro xanh vào thay thế dần nguồn năng lượng hóa thạch hoặc khí tự nhiên trong kế hoạch tăng trưởng xanh, giảm phát thải khí nhà kính trong dài hạn./.

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống