Tương lai của ngành công nghiệp hydro đang phát triển mạnh mẽ ở Nhật Bản

Nhật Bản đang nhanh chóng trở thành trung tâm hydro lớn khi bắt đầu sử dụng loại nhiên liệu này theo nhiều cách sáng tạo. Tuy nhiên, để đạt được các cam kết carbon thấp, chính phủ phải hạn chế sản xuất hydro xanh lam và xám thay vào đó là hydro xanh lá. Bằng cách phát triển công nghệ hiện có và điều chỉnh thị trường để định giá hydro xanh lá, Nhật Bản có thể trở thành nhà sản xuất lớn vào cuối thập kỷ này.

Bể chứa hydro cao nhất thế giới được đặt tại Nhật Bản, nơi từ lâu đã nổi tiếng về sản xuất hydro, cao 14 mét và nằm bên ngoài Kyoto. Khu vực này cũng có các tấm pin mặt trời, pin nhiên liệu hydro và pin lưu trữ Tesla Megapack, tất cả đều nhằm cung cấp năng lượng cho khu vực sản xuất Panasonic Norihiko Kawamura. Ông Kawamura, quản lý tại Panasonic, cho biết: “Đây có lẽ là nơi tiêu thụ hydro lớn nhất ở Nhật Bản, ước tính khoảng 120 tấn hydro mỗi năm.”

Địa điểm này giao thông rất thuận tiện do nằm dọc tuyến đường sắt cao tốc và đường cao tốc. Nhà máy này dự kiến sẽ dần dần chuyển sang năng lượng tái tạo hoàn toàn. Nơi đây cũng sở hữu Mỏ H2 Kibou bao gồm bể chứa 78.000 lít hydro, cụm pin nhiên liệu hydro có công suất 495 KW, 1.820 tấm pin mặt trời quang điện (PV) và bộ lưu trữ pin lithium-ion 1,1 MW. Panasonic hy vọng đây sẽ trở thành hình mẫu cho các nhà máy sản xuất khác.

Nhà máy này được trang bị Hệ thống quản lý năng lượng AI để quản lý năng lượng, giảm lượng điện từ lưới điện địa phương để chuyển sang các loại năng lượng tái tạo khác nhau từ nhà máy, nếu có. Mặc dù có những tiến bộ đáng kể trong việc xây dựng một cơ sở năng lượng tái tạo toàn diện, Panasonic vẫn tiếp tục chủ yếu dựa vào hydro xám, có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch. Điều này chủ yếu là do chi phí sản xuất hydro xanh lá cao hơn nhiều so với nhiên liệu thay thế hóa thạch.

Nhật Bản có kế hoạch trung hòa carbon vào năm 2050 do đó cần thúc đẩy việc loại bỏ hydro xám và xanh lam để chuyển sang sử dụng hydro xanh lá. Quốc gia này đã đưa ra chiến lược hydro quốc gia đầu tiên trên thế giới vào năm 2017 và Chiến lược Đổi mới Môi trường năm 2020 nhằm tăng cường phát triển ngành công nghiệp này theo kế hoạch. Đến năm 2017, Nhật Bản có 131 trạm hydro, nhiều hơn bất kỳ quốc gia nào khác vào thời điểm đó. Tuy nhiên, còn phải mất thêm nhiều thời gian nữa thì thị trường hydro của họ mới phát triển đầy đủ, điều này đòi hỏi phải xúc tiến nhiều hơn các hoạt động.

Nhật Bản hy vọng sẽ sản xuất 3 triệu tấn hydro/năm vào năm 2030 và 20 triệu tấn/năm vào năm 2050. Nhiều công ty hiện có kế hoạch sử dụng các công nghệ thu hồi và lưu trữ carbon, sử dụng carbon thải để sản xuất hydro. Tuy nhiên, một số ít có kế hoạch sản xuất hydro tái tạo bằng điện phân, có nghĩa là hoạt động hydro của Nhật Bản sẽ tiếp tục giải phóng khí thải nhà kính trừ khi chính phủ đưa ra các chính sách để chuyển từ hydro có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch sang hydro xanh lá. Hiện tại, 'hydro sạch' không được định nghĩa rõ ràng ở Nhật Bản, và chính phủ cũng đang xem xét trợ cấp cho việc sản xuất dạng hydro nào.

Một số công ty Nhật Bản có kế hoạch lớn cho tương lai của hydro. Vào năm 2020, Toyota Motor Corporation đã công bố chiến lược phát triển một thành phố nguyên mẫu của tương lai tại chân núi Phú Sĩ, sử dụng các phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu hydro. Cuối cùng, họ sẽ mở rộng công nghệ này sang các phương tiện lớn hơn như xe buýt, xe tải và các phương tiện hạng nặng khác. Trong khi đó, Mitsubishi Power dự kiến sẽ khai trương Công viên Hydro Takasago tại Nhà máy Takasago vào năm 2023. Công ty sẽ sản xuất và lưu trữ hydro tại đây để sử dụng trong các hoạt động của mình. Ông Morikawa Tomoko, Giám đốc kỹ thuật của Phòng Kỹ thuật Tua-bin khí, giải thích “Chưa bao giờ thế giới nỗ lực hướng tới việc sử dụng hydro trên quy mô lớn như vậy. Chúng tôi đang đạt được những tiến bộ vững chắc hướng tới một xã hội khử cacbon và chúng tôi tìm cách biến hydro thành một nguồn năng lượng thiết thực hơn. Tôi tin rằng năng lượng hydro sẽ thay đổi thế giới.”

Tháng này, EU đã công nhận vai trò của Nhật Bản đối với tương lai của hydro bằng cách tăng cường hợp tác với quốc gia này thông qua bản ghi nhớ hợp tác về đổi mới và phát triển thị trường hydro toàn cầu. Hai bên hy vọng sẽ cùng nhau hợp tác để tăng cường sản xuất, thương mại, vận chuyển, lưu trữ, phân phối và sử dụng hydro tái tạo và ít carbon. Điều này được kỳ vọng sẽ giúp thúc đẩy Liên minh Xanh EU-Nhật Bản.

Nhật Bản sở hữu một trong những thị trường hydro tiên tiến nhất trên thế giới, với kế hoạch thiết lập một số hoạt động hydro quy mô lớn trong thập kỷ tới. Tuy nhiên, nhiều dự án trong số này tiếp tục dựa vào hydro có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch, điều này có thể gây bất lợi cho các mục tiêu khí hậu của Nhật Bản. Để thúc đẩy thị trường hydro phù hợp với các mục tiêu khí hậu, chính phủ Nhật Bản phải đưa ra định nghĩa rõ ràng về 'hydro sạch' và thúc đẩy sản xuất hydro xanh lá thay vì hydro xám và xanh lam để đảm bảo rằng các dự án mới kết hợp công nghệ năng lượng tái tạo vào hoạt động như ngành công nghiệp phát triển.

Anh Ngọc