Các công ty năng lượng ở Texas đang đặt cược hydro có thể trở thành nhiên liệu sạch hơn cho giao thông vận tải

Những người ủng hộ cho rằng việc phát triển hydro làm nhiên liệu là rất quan trọng để làm chậm biến đổi khí hậu. Các nhà phê bình lo ngại rằng việc sản xuất nó bằng nhiên liệu hóa thạch sẽ thúc đẩy ngành dầu khí.

Đây là phần đầu tiên trong loạt bài gồm ba phần về các nguồn năng lượng mới nổi và vai trò của Texas trong việc phát triển chúng.  Bạn có thể đọc  phần hai, về năng lượng địa nhiệt,  tại đây , và phần ba, về năng lượng hạt nhân, tại đây .

QUẬN JEFFERSON - Một nền bê tông với lớp sơn màu xanh nhạt đánh dấu nơi ra đời của ngành dầu khí hiện đại ở phía đông nam Texas. Những dấu hiệu bị ảnh hưởng bởi thời tiết mô tả cách những người thợ khoan khai thác giếng dầu Spindletop vào năm 1901, một phát hiện đã đưa các tập đoàn dầu mỏ khổng lồ Texaco, Mobil và Gulf Oil ra đời.

Gần đó, một đường ống màu đỏ tạo thành một lối đi gọn gàng trên mặt đất bằng phẳng phủ đầy sỏi. Công ty Air Liquide của Pháp bắt đầu xây dựng cơ sở khiêm tốn này, với đầu giếng và các máy móc khác, trên địa điểm mang tính biểu tượng vào năm 2014 để lưu trữ thứ mà họ tin rằng sẽ là chìa khóa cho một cuộc cách mạng năng lượng: hydro.

Vùng đất từng thải ra hàng triệu thùng dầu hiện chứa khoảng 4,5 tỷ feet khối hydro có áp suất cao. Khí được chứa trong một hang động hình tòa nhà chọc trời nằm cách mặt đất khoảng một dặm trong một mái vòm muối dưới lòng đất.

Những người ủng hộ hydro coi khí này là một phần quan trọng trong việc giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Nếu nó được sản xuất theo cách tạo ra ít hoặc không phát thải khí nhà kính, thì nó có thể cung cấp nhiên liệu thân thiện với môi trường cho ô tô, máy bay, xe 18 bánh và tàu thủy, đồng thời có thể cung cấp năng lượng cho các ngành sử dụng nhiều năng lượng như sản xuất thép. Hydro chỉ thải ra nước khi được sử dụng làm nhiên liệu trong pin nhiên liệu; đốt trực tiếp có thể tạo ra oxit nitơ, có thể tạo ra sương mù và mưa axit..

Nếu các công ty có thể sản xuất hydro sạch ở mức giá cạnh tranh với xăng hoặc dầu diesel, những người ủng hộ cho rằng điều đó sẽ cách mạng hóa ngành công nghiệp nhiên liệu.

Đó là một nếu lớn.

Hydro là một trong những nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ, nhưng trên Trái đất, nó thường được liên kết với một thứ khác, chẳng hạn như carbon. Ngày nay, hydro thường thu được bằng cách tách nó ra khỏi metan, hỗn hợp cacbon và hydro là thành phần chính của khí tự nhiên. Quá trình này để lại carbon dioxide, làm trầm trọng thêm tình trạng biến đổi khí hậu nếu thải vào không khí.

Các kỹ sư cho biết có thể làm sạch quá trình đó bằng cách thu giữ lượng carbon dioxide dư thừa và tái sử dụng nó - chẳng hạn như để lấy thêm dầu từ giếng - hoặc bơm nó vào lòng đất để lưu trữ. Một phương pháp khác ít gây ô nhiễm hơn là tách hydro ra khỏi nước, vốn được tạo thành từ hydro và oxy, sử dụng điện được tạo ra từ năng lượng gió, năng lượng mặt trời hoặc năng lượng hạt nhân.

Texas đã nổi lên như người đi đầu trong việc sản xuất hydro theo cách rẻ hơn bằng cách sử dụng nguồn cung cấp khí đốt tự nhiên dồi dào mà không thu được carbon dioxide. Air Liquide sản xuất hydro tại các cơ sở dọc bờ biển của bang, từ Beaumont đến Corpus Christi. Hơn 100 dặm đường ống vận chuyển hydro đến các công ty mua nó cho các quy trình như loại bỏ lưu huỳnh khỏi dầu thô.

Một lượng nhỏ hydro được tạo ra từ khí thu hồi carbon hoặc từ nước ở bang này - hoặc phần còn lại của đất nước.

Một số học giả, cố vấn chính sách và các công ty sản xuất hydro cho rằng Texas và Bờ Vịnh nên là nơi tạo ra hydro với ít khí thải hơn. Phần lớn các đường ống dẫn hydro của đất nước đã có sẵn ở đây, các công nhân hóa dầu của Texas có kỹ năng dễ dàng chuyển sang sản xuất hydro - bao gồm các phản ứng hóa học - và bang có khí đốt tự nhiên và năng lượng tái tạo cần thiết để sản xuất ra nó.

Bryan Fisher, giám đốc điều hành của RMI, một tổ chức phi lợi nhuận hỗ trợ quá trình chuyển đổi năng lượng sạch, cho biết: “Chúng tôi có thể trở thành vựa lúa mì không chỉ cho Hoa Kỳ mà còn cho cả thế giới trong việc cung cấp hydro.

Nhưng việc sản xuất đủ hydro với giá rẻ, xây dựng các đường ống để vận chuyển nó và các hang động ngầm để lưu trữ cũng như tìm kiếm khách hàng mua nó đòi hỏi các công ty phải chấp nhận một số rủi ro tài chính.

Nỗ lực đó đang nhận được sự thúc đẩy từ chính phủ liên bang, nơi đang cung cấp các khoản tín dụng thuế trị giá hàng tỷ đô la để khởi động sản xuất hydro từ khí đốt bằng cách thu hồi carbon hoặc nước. Chính phủ cũng có kế hoạch phân bổ tới 7 tỷ USD cho bảy cụm dự án khu vực để xây dựng cơ sở hạ tầng hydro, bao gồm tới 1,2 tỷ USD cho các dự án ở Texas và Louisiana có kế hoạch sản xuất hydro chủ yếu từ khí đốt tự nhiên.

Cạnh tranh để thâm nhập vào ngành là các công ty sử dụng nhiên liệu hóa thạch truyền thống, bao gồm Chevron và ExxonMobil. Những người ủng hộ hydro cho rằng sự quan tâm của các gã khổng lồ dầu mỏ là tốt vì họ có đủ tiền và chuyên môn để thực hiện một dự án đầy tham vọng như vậy.

Nhưng các nhóm môi trường nghi ngờ liệu các công ty nhiên liệu hóa thạch có thể tạo ra hydro từ khí tự nhiên một cách sạch sẽ như họ nói hay không. Họ lo lắng nguồn tài trợ của liên bang sẽ hỗ trợ các công ty dầu khí khi cần tập trung vào sản xuất hydro từ nước hoặc tạo ra năng lượng sạch theo cách khác.

David Schlissel, đồng tác giả báo cáo của Viện Nghiên cứu Khí hậu, cho biết: “Sản xuất hydro từ khí đốt tự nhiên không sạch, không có hàm lượng carbon thấp và không thể và không nên được coi là giải pháp trong nỗ lực của chúng ta nhằm giải quyết cuộc khủng hoảng biến đổi khí hậu ngày càng tồi tệ trên thế giới”. Phân tích Năng lượng, Kinh tế và Tài chính, cho biết trong một hội thảo trực tuyến.

Katie Ellet, trái, chủ tịch phụ trách năng lượng hydro và di động của Air Liquide, đi ngang qua Giám đốc cơ sở Craig Allen tại cơ sở lưu trữ hydro của công ty. Tín dụng: Mark Felix cho The Texas Tribune

Đầu tiên: Một công nhân giám sát nơi lưu trữ hydro. Cuối cùng: Đường ống được đánh dấu di chuyển hydro.  Tín dụng: Mark Felix cho The Texas Tribune

Ngồi trong văn phòng di động tại địa điểm Spindletop, Katie Ellet, chủ tịch phụ trách năng lượng hydro và di động của Air Liquide, kêu gọi các nhà phê bình đừng quá khắt khe về sản xuất hydro. Cô mô tả hydro là một phần của quá trình phát triển kéo dài hàng thế kỷ hướng tới nhiên liệu ngày càng sạch hơn: than thay thế gỗ, sau đó dầu thay thế than.

Ellet tin rằng bây giờ là khoảnh khắc Spindletop của hydro. Cô tin rằng công nghệ, kinh tế và lãi suất sẵn sàng giúp ngành này bùng nổ.

Ellet nói: “Chúng tôi chuyển đổi qua các chu kỳ năng lượng khác nhau này. “Và chúng tôi đã trở nên tốt hơn. Chúng tôi đã học được và chúng tôi đã tiến bộ hơn. Đây là chúng tôi… đang phát triển thành thế hệ tiếp theo.”

Sự cường điệu về hydro tăng lên ở Texas

Một ngày trong tuần vào tháng 10, Brian Weeks, giám đốc cấp cao phát triển kinh doanh tại GTI Energy, bước lên sân khấu phòng hội nghị của một khách sạn ở Houston để thảo luận về hydro. GTI Energy từng được biết đến là Viện Công nghệ Gas và nghiên cứu về khí đốt tự nhiên. Bây giờ nó thúc đẩy năng lượng carbon thấp.

Tuần phải đối mặt với một đám đông chỉ đứng trong phòng tại sự kiện Hydrogen Bắc Mỹ. Anh nhớ lại, có lẽ một thập kỷ trước, chỉ có bảy người tại một hội nghị có mặt để nghe anh nói về chủ đề này.

Mọi người đã dự đoán hydro sắp cất cánh trước đó. Weeks đã không ngừng thực hiện ý tưởng này kể từ cuối những năm 1990, khi ông còn ở Texaco và công ty này tin rằng khí hydro có thể cung cấp năng lượng cho ô tô. Vào thời điểm đó, họ lo ngại giá năng lượng sẽ tiếp tục tăng. Weeks nhớ lại đây là thời điểm bùng nổ của hydro, với các diễn viên trong bộ phim truyền hình ăn khách Baywatch đóng vai chính trong các video quảng cáo.

Nhưng hydro không bắt được. Công nghệ sản xuất nó vẫn còn đắt đỏ, trong khi sản xuất dầu lại có sự tăng trưởng khổng lồ. Công nghệ bẻ gãy thủy lực cho phép Hoa Kỳ tăng nhanh lượng dầu sản xuất.

Tuy nhiên, Weeks sẽ không dành phần lớn cuộc đời mình cho hydro nếu ông không tin rằng nó có tương lai, ông nói. Giống như Ellet, anh ấy cho biết hoàn cảnh bây giờ đã khác. Điều đó phần lớn là do khoản đầu tư lớn của chính phủ liên bang: Đến năm 2030, chính quyền Biden muốn Mỹ sản xuất 10 triệu tấn hydro mỗi năm được tạo ra từ nước sử dụng năng lượng tái tạo hoặc từ khí đốt sử dụng kho lưu trữ carbon - phần lớn hiện nay đã sản xuất được bao nhiêu từ khí mà không thu giữ cacbon.

“Thực sự, đó là một chuyến tàu lượn siêu tốc trong ít nhất 20 năm qua,” Weeks nói trong một cuộc phỏng vấn.

Trong vài năm qua, Weeks đã giúp một liên minh gồm các doanh nghiệp, nhà nghiên cứu và những người khác nộp đơn xin tài trợ liên bang theo quy định trong Đạo luật Việc làm và Đầu tư Cơ sở hạ tầng năm 2021 cho các dự án hydro trong khu vực, được gọi là “trung tâm hydro”.

Chín dự án tập trung ở Houston đã tìm kiếm nguồn tài trợ như một trung tâm duy nhất và vào ngày 13 tháng 10, Bộ Năng lượng thông báo rằng họ và sáu người nộp đơn khác trên khắp đất nước đã thắng. Là một phần của tập đoàn Houston, Chevron muốn sản xuất hydro và amoniac có hàm lượng carbon thấp, được sử dụng trong phân bón. ExxonMobil muốn xây dựng đường ống dẫn hydro và trạm tiếp nhiên liệu cho xe tải.

Các dự án ở Bờ Vịnh nhằm mục đích sản xuất hơn 1,8 triệu tấn hydro mỗi năm, nhiều hơn bất kỳ trung tâm chiến thắng nào khác. Khoảng 80% sẽ được làm từ khí đốt tự nhiên.

Giáo sư Robert Bullard, ở giữa, phát biểu tại một sự kiện bàn tròn với Quản trị viên Cơ quan Bảo vệ Môi trường Michael Regan tại Đại học Texas Southern ở Houston vào ngày 18 tháng 11 năm 2021.  Tín dụng: Annie Mulligan cho The Texas Tribune

Hiện là thành viên của Hội đồng Tư vấn Công lý Môi trường của Nhà Trắng, Bullard cho biết ông không thấy bằng chứng nào cho thấy việc xây dựng kho lưu trữ hydro và carbon sẽ tốt hơn cho cộng đồng địa phương so với việc mở rộng ngành công nghiệp hóa dầu trong thế kỷ qua, mang lại nhiều lợi ích hơn. ô nhiễm hơn là lợi ích cho cộng đồng xung quanh. Ông tiếp tục kêu gọi một nghiên cứu liên bang để tìm hiểu xem liệu việc sản xuất hydro bằng thu hồi carbon có an toàn cho những người sống xung quanh nó hay không.

Bullard nói tại sự kiện: “Bạn đang yêu cầu những người giống nhau hy sinh theo cách giống nhau. “Chúng ta có thể tin tưởng ngành dầu khí là trung thực không? Tôi không cần phải viết một cuốn sách về điều đó. Chúng tôi biết câu trả lời.”

Schlissel, giám đốc phân tích quy hoạch tài nguyên của Viện Phân tích Năng lượng, Kinh tế và Tài chính, tin rằng chính phủ đang sử dụng một mô hình được xây dựng tồi để đánh giá mức độ sạch của các dự án hydro khi chúng được đánh giá để nhận hỗ trợ của liên bang.

Schlissel cho biết, một vấn đề là mô hình đã loại bỏ một cách không phù hợp thực tế là các đường ống hydro có thể bị rò rỉ. Hydro có thể phản ứng với phân tử phân hủy khí mê-tan có hại trong khí quyển và làm cho khí mê-tan tồn tại lâu hơn, góp phần gây ra biến đổi khí hậu.

Schlissel cũng cho biết mô hình này giả định rằng các công ty có thể thu được rất nhiều carbon dioxide - điều mà ông tin là hoàn toàn không thực tế. Trong khi các công ty sử dụng công nghệ thu giữ carbon thường không công khai tỷ lệ thu giữ carbon của họ, Schlissel và các đồng nghiệp của ông đã tìm hiểu những gì họ có thể và kết luận rằng công nghệ này còn chưa đạt đến mức cần thiết.

Các diễn giả tại sự kiện cũng bày tỏ không mấy tin tưởng vào Ủy ban Đường sắt Texas, cơ quan quản lý ngành dầu khí của bang, trong việc quản lý các đường ống dẫn hydro và kho lưu trữ dưới lòng đất. Commission Shift, một nhóm giám sát kêu gọi cải tổ Ủy ban Đường sắt, cho biết cơ quan này có thành tích kém trong việc bảo vệ người dân Texas khỏi các vụ nổ, rò rỉ và các vấn đề khác liên quan đến giếng và đường ống.

Trong một tuyên bố, người phát ngôn của ủy ban Patty Ramon cho biết cơ quan này đã “bảo vệ an toàn công cộng và môi trường trong hơn một thế kỷ”. Ramon cho biết thêm, cơ quan này thường xuyên kiểm tra đường ống và đã vượt quá các mục tiêu về hiệu quả hoạt động của cơ quan lập pháp.

Những người ủng hộ này chống lại các công ty giàu có, có quyền lực về mặt chính trị cho rằng sản xuất hydro từ khí tự nhiên bằng cách thu giữ carbon là một giải pháp sẵn sàng để bắt đầu giảm lượng carbon dioxide thoát vào khí quyển - ngay cả khi nó không hoàn hảo.

Chris Greig, nhà khoa học nghiên cứu cấp cao của Trung tâm Năng lượng và Môi trường Andlinger tại Đại học Princeton, cho biết trong một cuộc phỏng vấn: “Tôi nhận thấy sự phân cực trong việc tìm kiếm sự hoàn hảo với cái giá phải trả là rất tốt là có vấn đề”.

“Và nói rõ hơn, sự mất lòng tin (đối với các công ty dầu khí) không phải là không có cơ sở, phải không? Đã có một số sai sót xảy ra,” Greig nói thêm. “Nhưng bằng cách nào đó chúng ta phải đặt điều đó sang một bên và tìm ra một giải pháp trung gian nào đó.”

Mời đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage:   https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube:   https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt