Cuộc đua hydro xanh kết thúc trước khi thực sự bắt đầu?

Nhiều dự án lớn bị tạm dừng

Bộ trưởng Biến đổi khí hậu và Năng lượng Australia, ông Chris Bowen công bố khoản tài trợ trị giá 814 triệu USD cho nguồn năng lượng sạch, bất chấp nhiều dự án đang gặp khó khăn tại các bang New South Wales (NSW), Queensland và Nam Australia.

Cuộc cách mạng hydro xanh lẽ ra không diễn ra như thế này. Tháng 9/2024, Bộ trưởng Chris Bowen tuyên bố Australia là “thủ đô hydro xanh của thế giới” với “hơn 50 công ty hoạt động” và một dòng đầu tư trị giá khoảng 200 tỷ USD.

Ngành công nghiệp non trẻ này được kỳ vọng sẽ khởi đầu một cuộc cách mạng năng lượng tái tạo, với hơn 8 tỷ USD hỗ trợ từ chính phủ liên bang và các bang. Tuy nhiên, chỉ vài tháng sau tuyên bố của Bộ trưởng Chris Bowen, nhiều dự án lớn đã bị tạm dừng hoặc rơi vào tình trạng bấp bênh, làm dấy lên câu hỏi: Liệu cuộc đua hydro xanh có kết thúc trước khi thực sự bắt đầu?

Ngành công nghiệp hydro xanh non trẻ được kỳ vọng sẽ khởi đầu một cuộc cách mạng năng lượng tái tạo tại Australia. Ảnh minh họa

Tại bang New South Wales, công ty Origin Energy đã rút khỏi kế hoạch xây dựng một trung tâm hydro tại Thung lũng Hunter. Chính quyền bang Queensland, dẫn đầu bởi thủ hiến David Crisafulli, đã rút lại khoản hỗ trợ tài chính 1 tỷ USD dành cho Dự án Hydro Trung tâm Queensland, một cơ sở sản xuất hydro, amoniac và xuất khẩu quy mô lớn gần Gladstone.
Ở Nam Australia, kế hoạch xây dựng một nhà máy hydro tại Whyalla bị hoãn khi chính quyền bang chuyển gần 600 triệu USD tài trợ sang hoạt động duy trì hoạt động của nhà máy thép.

Tuy nhiên, điều này không làm giảm niềm tin của chính phủ Thủ tướng Australia Anthony Albanese vào sự phát triển của hydro xanh. Ngày 20/3, Bộ trưởng Biến đổi khí hậu và Năng lượng Australia, ông Chris Bowen công bố khoản hỗ trợ 814 triệu USD cho một dự án lớn về xuất khẩu hydro và amoniac xanh tại khu vực trung tây của Tây Australia.

Một số ý kiến cho rằng hydro xanh bị thổi phồng quá mức và “không thể bùng nổ”. Nhưng các chuyên gia cho rằng những thách thức trong việc khởi động một ngành công nghiệp là đương nhiên và dễ hiểu – và chúng không đồng nghĩa với việc hydro xanh không có tương lai.

Trung tâm Climateworks đã theo dõi vai trò của hydro trong cuộc đua đạt mức phát thải ròng bằng 0 trong hơn một thập kỷ qua. Ông Kylie Turner, chuyên gia của tổ chức này, cho rằng việc chuyển từ giai đoạn đầu cơ cao sang tập trung vào khả năng thực tiễn là dấu hiệu cho thấy ngành này đang phát triển một cách nghiêm túc.

“Khi bạn triển khai giải pháp, các rào cản sẽ trở nên rõ ràng hơn, nhưng đồng thời, các cách để vượt qua những rào cản đó cũng dần sáng tỏ hơn”, ông Kylie Turner nói.

Ông Tennant Reed, Giám đốc khí hậu và năng lượng của Nhóm Công nghiệp Australia, cho biết nhiều công nghệ mới nổi thường trải qua “chu kỳ cường điệu” – ban đầu mọi người cảm thấy rất phấn khích về chúng, nhưng sau đó sẽ là giai đoạn vỡ mộng khi mọi thứ hóa ra khó khăn hơn, chậm hơn và kém khả thi hơn so với kỳ vọng. Tuy nhiên, một số công nghệ có thể vượt qua giai đoạn này để đạt được thành công thương mại.

Hiện tại, hydro tái tạo đang ở giai đoạn trầm lắng, sau 5 năm được kỳ vọng cao, khi nhiều người coi hydro là “phân tử vạn năng” có thể giải quyết mọi vấn đề.

Vẫn kỳ vọng lớn

Chiến lược quốc gia đầu tiên của Australia vào năm 2019 dự báo hydro sẽ được sử dụng trong mọi lĩnh vực, từ sưởi ấm gia đình, lưu trữ năng lượng, giao thông vận tải đến sản xuất thép, đồng thời hỗ trợ ngành này xuất khẩu “ánh nắng mặt trời” dưới dạng hydro lỏng.

“Ngày càng rõ ràng rằng chúng ta sẽ không làm tất cả những điều đó với hydro, giống như cách bạn không thể dùng dao đa năng Thụy Sĩ cho tất cả mọi việc”, ông Tennant Reed nói. “Nó không phải là công cụ tốt nhất cho mọi nhiệm vụ”.

Chi phí đắt đỏ, tính phức tạp và tốc độ triển khai chậm hơn mong đợi – cả ở Australia lẫn toàn cầu – đã thu hẹp danh sách các ứng dụng khả thi của hydro tái tạo trong việc đạt mức phát thải ròng bằng 0.

Bà Alison Reeve, Phó Giám đốc Chương trình Năng lượng và Khí hậu tại Viện Grattan, cho biết chi phí vẫn là rào cản lớn nhất. Quá trình sản xuất hydro xanh – chạy dòng điện qua nước để tách hydro và oxy – rất tốn kém vì tiêu thụ một lượng điện khổng lồ.

Để hydro có giá cạnh tranh với khí đốt tự nhiên và than đá, cần có nguồn điện “thực sự, thực sự rẻ”, bà nói.

Tuy nhiên, khi chi phí công nghệ gió, mặt trời và pin ngày càng giảm, việc sử dụng trực tiếp điện ngày càng trở nên khả thi hơn. “Nhiều ứng dụng tiềm năng của hydro đã bị loại bỏ vì điện đã vượt trội hơn”, bà Alison Reeve nhận định.

Giống như cách xe điện đang thống lĩnh thị trường ô tô, bà dự đoán công nghệ điện có thể sẽ thay thế các lĩnh vực ban đầu được dự định dành cho hydro, chẳng hạn như xe tải đường dài.

Sử dụng điện trực tiếp còn có những lợi thế khác. “Nó đơn giản hơn rất nhiều”, bà nói. “Chuỗi cung ứng đã có sẵn. Các nhà máy phát điện đã có sẵn. Đường dây truyền tải điện đã có sẵn”.

Tư duy về xuất khẩu cũng đã thay đổi. Năm 2019, nhiều người tin rằng hydro lỏng có thể được vận chuyển như LNG.

Tuy nhiên, hydro hóa ra lại là “một loại khí khó xử lý”, bà Alison Reeve nói. “Bạn phải đấu tranh với các nguyên lý vật lý của nó suốt cả chặng đường”. Một phương án tốt hơn là sản xuất và sử dụng hydro trong nước để tạo ra các sản phẩm tiêu thụ nhiều năng lượng như thép hoặc amoniac, sau đó xuất khẩu những sản phẩm đó.

Bất chấp những thách thức, nhiều nhà phân tích vẫn cho rằng hydro tái tạo sẽ đóng một vai trò giới hạn nhưng quan trọng trong việc giảm phát thải của ngành công nghiệp, đặc biệt là trong sản xuất amoniac hóa học và sắt thép.

Bà Amandine Denis-Ryan, Giám đốc điều hành tại Australia của Viện Phân tích Kinh tế Năng lượng (Ieefa), cho biết amoniac – một hóa chất dùng để sản xuất phân bón và chất nổ – vốn đã có hydro như một nguyên liệu đầu vào, và đây chắc chắn là một ngành công nghiệp sẽ cần đến hydro xanh.

Hiện tại, hydro trong sản xuất amoniac đến từ metan hoặc khí hóa thạch, chiếm khoảng 5% nhu cầu khí đốt của Australia và thải ra khoảng 4 triệu tấn CO₂ mỗi năm, theo Ieefa. Bà Amandine Denis-Ryan khẳng định rằng thay thế khí hóa thạch bằng hydro tái tạo là cách duy nhất để khử carbon trong ngành này.

Theo bà Amandine Denis-Ryan, có lý do để tin rằng amoniac sẽ là ngành tiên phong trong việc sử dụng hydro xanh. Các cơ sở sản xuất amoniac hiện có thường nằm gần các nguồn năng lượng tái tạo dồi dào, và hydro xanh có thể dần thay thế khí đốt lên đến khoảng 30% mà không cần nâng cấp lớn về hạ tầng.

Ông Simon Nicholas, chuyên gia phân tích trưởng về thép toàn cầu tại Ieefa, cho biết cùng với việc mở rộng quy mô tái chế, sử dụng hydro thay vì than luyện kim hoặc khí đốt trong sản xuất sắt thép là một cách đầy hứa hẹn để giảm phát thải trong lĩnh vực này – vốn được ước tính chiếm 7-9% tổng lượng phát thải toàn cầu.

“Không phải là câu hỏi liệu điều này có xảy ra trong ngành thép hay không mà là nó thực sự đang diễn ra”, ông nói.

Nhà máy sản xuất thép xanh quy mô thương mại đầu tiên sử dụng hydro đang được xây dựng tại Thụy Điển và dự kiến đi vào hoạt động năm 2026.

Vấn đề chỉ là thời gian, ông Simon Nicholas nói, và liệu Australia có nắm bắt được cơ hội này hay không.

Nam Australia vẫn có vị thế tốt đối với nguồn quặng sắt chất lượng cao, lưới điện chủ yếu từ năng lượng tái tạo và chính quyền bang chủ động thúc đẩy ngành công nghiệp hydro.

“Điểm đáng chú ý trong sự chậm lại của quá trình phát triển hydro xanh toàn cầu là chúng ta đang nhận ra rằng nhu cầu thực tế đối với hydro xanh ít hơn nhiều so với dự báo vài năm trước. Vì trước đây có rất nhiều ứng dụng phi thực tế được đề xuất cho hydro xanh, trong khi có những giải pháp thay thế tốt hơn”.

Ít ứng dụng hơn đồng nghĩa với việc cần ít hydro xanh hơn, đồng nghĩa với việc cần xây dựng ít cơ sở năng lượng tái tạo hơn để sản xuất hydro.

Mô hình của Trung tâm Climateworks ước tính cần 16 terawatt giờ năng lượng tái tạo bổ sung – tương đương 9% thị trường điện quốc gia của Australia – để sản xuất đủ hydro cho các ngành công nghiệp hiện có như sản xuất amoniac và alumin tại Gladstone.

Bà Alison Reeve, Phó Giám đốc Chương trình Năng lượng và Khí hậu tại Viện Grattan cho rằng có lý do để tin rằng một số ứng dụng của hydro tái tạo là khả thi, nhưng để đạt được điều đó sẽ cần một quá trình hỗ trợ chính sách và tài chính liên tục, một hệ thống hạ tầng điện khổng lồ mới, và chất lượng quản lý đạt kỳ vọng.

“Những dự án đầu tiên sẽ rất tốn kém, và cách duy nhất để có được hydro giá rẻ là sản xuất hydro đắt đỏ và rút kinh nghiệm trong quá trình thực hiện”.

Chúng ta đã từng làm được điều này trước đây, bà Alison Reeve nói. Australia đã xây dựng thành công một ngành công nghiệp năng lượng tái tạo “từ con số không”, nhờ sự hỗ trợ đối với cả cung và cầu. Hiện nay, ngành này đang đáp ứng 40% nhu cầu điện của đất nước.

“Chúng ta đã làm điều đó một cách tình cờ, nhưng cũng đã có những bước đi đúng đắn để xây dựng ngành này”, bà nói. “Vậy nên, chúng ta hoàn toàn có thể làm lại một lần nữa”.

Minh Hiền

Theo The Guardian