HYDROGEN XANH - NĂNG LƯỢNG SẠCH CHO TƯƠNG LAI
Hydrogen xanh, không còn là một khái niệm mới mẻ trong lĩnh vực năng lượng toàn cầu, đang dần trở thành chìa khóa quan trọng cho tương lai của năng lượng sạch. Với ưu điểm vượt trội trong việc giảm thiểu phát thải carbon, hydrogen xanh không chỉ là giải pháp cho các vấn đề môi trường mà còn mở ra cánh cửa mới cho ngành công nghiệp sử dụng năng lượng hiệu quả.
1. Khái niệm Hydrogen xanh
Hydrogen xanh, còn được gọi là hydrogen xanh tái tạo (GH2), là một loại hydrogen được sản xuất từ các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió. Đây là lựa chọn tối ưu cho quá trình chuyển đổi năng lượng bền vững, hỗ trợ mục tiêu phát thải ròng bằng 0. Phương pháp phổ biến nhất để sản xuất hydro xanh là điện phân nước bằng điện tái tạo, tách nước thành hydrogen và oxygen mà không phát thải carbon dioxide hay các chất ô nhiễm khác. Nhờ chi phí năng lượng tái tạo giảm và tiến bộ công nghệ, sản xuất hydro xanh ngày càng trở nên khả thi và thu hút sự quan tâm lớn.
Hydrogen xanh là một chất mang năng lượng có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau (Hình a). Tuy nhiên, việc sử dụng thực tế của nó vẫn còn rất hạn chế. Mỗi năm, khoảng 120 triệu tấn hydro được sản xuất trên toàn cầu, trong đó hai phần ba là hydro tinh khiết và một phần ba tồn tại trong hỗn hợp với các khí khác (IRENA, 2019a). Sản lượng hydro chủ yếu được sử dụng trong quá trình tinh chế dầu thô cũng như tổng hợp amoniac và metanol, chiếm gần 75% tổng nhu cầu hydro tinh khiết và hỗn hợp.
Hình a: Sản xuất Hydrogen xanh, chuyển đổi và sử dụng cuối cùng trên toàn bộ hệ thống năng lượng
2. Ứng dụng của Hydrogen xanh
Hydrogen xanh có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ việc cung cấp năng lượng cho các phương tiện giao thông như ô tô và xe bus chạy bằng nhiên liệu hydrogen, đến việc cung cấp năng lượng cho các nhà máy và cơ sở sản xuất công nghiệp. Ngoài ra, hydrogen xanh còn có tiềm năng lớn trong việc lưu trữ năng lượng, giúp giải quyết bài toán về sự không ổn định của nguồn năng lượng tái tạo, như năng lượng mặt trời hay gió, đảm bảo cung cấp năng lượng liên tục và ổn định.
3. Xu hướng sử dụng trong tương lai
Hydrogen (H₂) là nguyên tố hóa học phổ biến, chiếm khoảng 75% tổng khối lượng và hơn 90% tổng số nguyên tử. Hiện nay, hydrogen đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, đặc biệt là sản xuất ammonia, methanol, phân bón, luyện kim, lọc dầu, chất bán dẫn và mỹ phẩm. Trong lĩnh vực năng lượng, hydro có thể đốt trực tiếp trong động cơ đốt trong, thay thế khí thiên nhiên để đáp ứng nhu cầu dân dụng, hoặc làm nhiên liệu cho tên lửa trong ngành hàng không vũ trụ và quốc phòng. Ngoài ra, hydro còn được sử dụng trong hệ thống pin nhiên liệu, tạo ra điện thông qua quá trình điện hóa. Với tiềm năng vượt trội, pin nhiên liệu hydro được kỳ vọng sẽ trở thành nguồn năng lượng chính cho phương tiện giao thông như ô tô, tàu thủy, tàu hỏa và máy bay, góp phần định hình nền kinh tế hydro trong tương lai.
Mặc dù hydro có lượng dồi dào, nhưng do là nguồn năng lượng thứ cấp, phải được sản xuất từ các nguồn sơ cấp như nước hoặc hợp chất hydrocarbon. Hiện nay, có nhiều phương pháp sản xuất hydro, mỗi phương pháp có đặc điểm riêng:
Xu hướng toàn cầu đang dần chuyển dịch từ năng lượng hóa thạch sang năng lượng tái tạo, và hydrogen xanh đóng một vai trò trung tâm trong sự chuyển đổi này. Các quốc gia trên thế giới, đặc biệt là các nước phát triển như Đức, Nhật Bản, và Hàn Quốc, đã bắt đầu đầu tư mạnh mẽ vào công nghệ hydrogen xanh như một phần của chiến lược năng lượng quốc gia. Với tiềm năng to lớn, hydro không chỉ là một nguồn năng lượng thay thế mà còn là yếu tố then chốt trong chiến lược giảm phát thải carbon, hướng tới một tương lai năng lượng sạch và bền vững.
4. Thách thức và triển vọng của hydrogen xanh
Dù sở hữu nhiều lợi ích vượt trội, hydrogen xanh vẫn đang đối mặt với những rào cản nhất định, đặc biệt là chi phí sản xuất cao so với hydrogen xám. Nguyên nhân chính là do giá thành điện năng từ nguồn tái tạo vẫn còn cao. Tuy nhiên, với sự phát triển không ngừng của công nghệ và quy mô sản xuất ngày càng mở rộng, chi phí sản xuất hydro xanh dự kiến sẽ giảm đáng kể trong tương lai, giúp loại nhiên liệu này trở nên cạnh tranh hơn.
Nhận thức được vai trò quan trọng của hydrogen trong chiến lược năng lượng sạch, Ủy ban châu Âu (EC) đã công bố “Chiến lược hydro mới” giai đoạn 2020 - 2050, hướng tới loại bỏ khí thải nhà kính trên toàn khu vực EU và đẩy mạnh phát triển hydro tái tạo. Hiện tại, Liên minh châu Âu đang triển khai hơn 70 dự án nghiên cứu và phát triển hydro, với sự tham gia của chính phủ, trường đại học và doanh nghiệp.
Trong số các quốc gia EU, Đức đang đặt mục tiêu trở thành nhà sản xuất và cung cấp hydro hàng đầu thế giới. Tháng 6/2020, chính phủ Đức đã thông qua “Chiến lược hydro quốc gia”, cam kết đầu tư 9 tỷ EUR (10,2 tỷ USD) để hiện thực hóa tham vọng này. Pháp cũng không đứng ngoài cuộc khi đặt mục tiêu sử dụng 10% hydro xanh trong công nghiệp vào năm 2022, sau đó nâng lên 20 - 40% vào năm 2027. Trong khi đó, Romania đã gửi đi tín hiệu mạnh mẽ về sự ủng hộ với hydrogen xanh bằng việc thành lập Trung tâm ROHYDROHUB, chuyên nghiên cứu và phát triển công nghệ hydro.
Không chỉ là một phần trong giải pháp năng lượng sạch, hydrogen xanh còn đóng vai trò nòng cốt trong chiến lược phát triển bền vững toàn cầu. Với sự hợp tác mạnh mẽ từ chính phủ, doanh nghiệp và các tổ chức khoa học, hydrogen xanh đang mở ra một kỷ nguyên mới cho năng lượng sạch, hướng tới một tương lai không carbon, bền vững và thân thiện với môi trường.
Mọi chi tiết liên hệ :
CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ ĐIỆN ETEK
Addr.: 174 Hoa Binh str. Hiep Tan ward, Tan Phu Dist., HCMCity, Vietmam
Hotline : (+84) 975 73 26 73 - (+84) 971 90 44 99
Email : info@etekvn.com
Website : www.etekvn.com
