Các nhà khoa học bị sốc khi phát hiện ra hydro trắng ở Pháp: liệu nó có phải là nhiên liệu của châu Âu không?
Khủng hoảng năng lượng, biến đổi khí hậu, bất ổn địa chính trị. Liệu hydro có thể giải quyết tất cả không? Nhưng khoan đã, hydro thực sự là gì?
Kể từ khi chiến tranh nổ ra ở Ukraine vào tháng 2 năm 2022, cuộc khủng hoảng năng lượng đã dẫn đến cuộc tranh luận công khai của châu Âu. Trong số các giải pháp được đề xuất để giảm sự phụ thuộc của các nước châu Âu vào khí đốt nhập khẩu từ Nga, hydro đã nổi lên như một ứng cử viên đáng kể.
Tây Ban Nha và Pháp đã vạch ra các kế hoạch đầu tư để củng cố phương pháp năng lượng này. Nhưng hydro thực sự là gì và liệu nó có phải là nhiên liệu của tương lai châu Âu không?
Hydro, chất mang năng lượng bí ẩn
Được nhà khoa học người Anh Henry Cavendish phát hiện lần đầu tiên vào năm 1766, hydro là một nguyên tố hóa học không mùi, không vị và dễ cháy.
Nó tồn tại trong tự nhiên do phản ứng với các nguồn năng lượng khác và do đó được định nghĩa là chất mang năng lượng vì nó tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển và lưu trữ các nguồn năng lượng khác.
Tùy thuộc vào nhiên liệu phản ứng, có nhiều loại hydro khác nhau liên quan đến các màu khác nhau. Hydro xám được sản xuất từ khí tự nhiên, hydro xanh từ năng lượng tái tạo, hydro đen từ than đá, hydro hồng từ năng lượng hạt nhân và hydro xanh từ thu giữ carbon.
Hydro màu phổ biến nhất là hydro xám, chiếm 62% sản lượng hydro toàn cầu vào năm 2022. Hydro này được sản xuất bằng cách phản ứng giữa mêtan có trong khí nhà kính với hơi nước ở nhiệt độ cao và được sử dụng trong các lĩnh vực nông nghiệp, dược phẩm và sản xuất. Tuy nhiên, vấn đề của nó là giống như nguồn năng lượng chính của nó, nó gây ô nhiễm. Vào năm 2022, việc sản xuất hydro xám gây ra 2% lượng khí thải carbon trên thế giới.
Một giải pháp thay thế bền vững hơn cho nguồn năng lượng này là hydro xanh, được tạo ra từ năng lượng tái tạo thông qua quá trình điện phân, một quá trình sử dụng năng lượng điện để tách các phân tử nước và giữ lại phần hydro.
Ngược lại với hydro xám, sản xuất hydro xanh không thải ra bất kỳ khí thải nào; tuy nhiên, chi phí cao hơn nhiều.
"Vấn đề với năng lượng xanh là chúng ta không có nhiều năng lượng mặt trời và gió", Giáo sư Ad van Wijk, từ Đại học TU Delft giải thích. "Chúng ta phải lắp đặt nhiều cơ sở hạ tầng năng lượng mặt trời và gió hơn và giá để làm điều đó và sau đó là điện phân vẫn cao hơn giá để sản xuất hydro xám", ông nói thêm.
Vậy nếu hydro xanh rất đắt và hydro xám gây ô nhiễm rất nhiều, tại sao lại có quá nhiều sự cường điệu xung quanh hydro?
Hydro trắng, nguồn năng lượng chưa được khai thác
"Một năm rưỡi trước, không ai nói về hydro tự nhiên", Philippe De Donato, giám đốc nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu khoa học quốc gia Pháp và là giáo sư tại Đại học Lorraine giải thích. "Và vâng, có loại hydro tự nhiên này—hydro được sản xuất trực tiếp từ thiên nhiên. Đây là nguồn năng lượng chính, nghĩa là chúng ta khai thác trực tiếp từ dưới lòng đất và chúng ta có thể sử dụng trực tiếp như một nguồn năng lượng".
Được tìm thấy lần đầu tiên tại thị trấn Bourakébougou ở Mali vào năm 1987, hydro trắng là nguồn năng lượng chính, được tạo ra dưới lòng đất thông qua các phản ứng hóa học. So với các dạng hydro khác, hydro tự nhiên vẫn chưa được nghiên cứu nhiều nhưng đã được tìm thấy ở nhiều địa điểm tại châu Âu, chẳng hạn như vùng Lorraine của Pháp.
Tại khu vực công nghiệp này của Pháp, De Donato và đồng nghiệp Jacques Pironon đã dành hơn bốn năm để thực hiện Dự án Regalor nhằm khai thác các nguồn tài nguyên mêtan có thể khai thác. Nhưng ngoài khí nhà kính, họ còn tìm thấy hydro tự nhiên và chứng minh rằng tỷ lệ phần trăm của nó tăng theo độ sâu của quá trình khai quật. "Đối với chúng tôi, đó thực sự là một điều bất ngờ, đó là điều chưa từng được chứng minh trước đây", Pironon thừa nhận.
Mặc dù dự án Regalor đã kết thúc vào tháng 12 năm 2023, nhiều nghiên cứu đang được tiến hành trên khắp châu Âu để tìm ra các nguồn hydro trắng ẩn khác.
Nếu cơ chế này được xác nhận, điều đó có nghĩa là việc phân phối năng lượng này trên quy mô toàn cầu sẽ công bằng hơn nhiều (...). Vì vậy, bạn nhận ra rằng về mặt địa chính trị, đây sẽ là một sự xáo trộn lớn.
Philippe De Donato
Nhà nghiên cứu cao cấp
Hydro, chúng ta đang ở đâu trong EU?
Hydro là một nhân tố tương đối mới trong hệ thống năng lượng của Liên minh châu Âu.
Vào năm 2022, chỉ có 8% sản lượng hydro toàn cầu đến từ châu Âu. Lượng hydro này chiếm chưa đến 2% mức tiêu thụ năng lượng của châu Âu và hầu như hoàn toàn được sản xuất từ khí nhà kính gây ô nhiễm.
"Mọi thứ thực sự bắt đầu với Thỏa thuận Xanh. Vì vậy, vào đầu nhiệm kỳ của Ursula von der Leyen vào năm 2019-2020", Anna Hubert, nhà báo năng lượng tại Le Contexte giải thích. "Chúng tôi nhận ra rằng cần phải có những nỗ lực đáng kể để phi cacbon hóa hỗn hợp năng lượng của EU. Điều này không chỉ liên quan đến việc phát triển các nguồn năng lượng tái tạo truyền thống mà còn đầu tư vào các công nghệ khác chưa hoàn thiện, chẳng hạn như hydro".
Vào tháng 12 năm 2023, EU đã phê duyệt Gói khí đốt và đưa tiền vào
quỹ đầu tư cho các dự án nhằm sản xuất hydro xanh trong lục địa. Trong số các sáng kiến này, chẳng hạn như Ngân hàng Hydrogen trị giá 800 triệu euro, khuyến khích các ngành công nghiệp và quốc gia thử nghiệm nguồn năng lượng này.
Mặc dù có khoản đầu tư đáng kể đến từ Brussels, vẫn còn một số trở ngại lớn trong việc tích hợp các dạng hydro khác nhau vào bối cảnh năng lượng châu Âu.
Các tổ chức châu Âu vẫn đang soạn thảo định nghĩa về các màu sắc khác nhau của hydro và vẫn chưa nói đến phiên bản gốc của nó.
Bên cạnh đó, nhiều câu hỏi chính trị và khoa học vẫn đang chờ câu trả lời rõ ràng: Đầu tư vào hydro xanh có làm suy yếu sự phát triển của năng lượng tái tạo không? Hydro trắng nằm ở đâu? Mọi người có thể sử dụng nó như thế nào?
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
