Cuộc đua thống trị công nghệ hydro xanh

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.

An Nguyễn (P/v TTXVN tại Kuala Lumpur)