Chính sách sản xuất hydro quan trọng đối với phát thải ròng bằng không
Ảnh: Pixabay / CC0
Các chuyên gia QUT cảnh báo, việc sản xuất hydro cần được quản lý cẩn thận và người tiêu dùng được thông báo về thông tin xác thực phát thải nếu Úc muốn đạt được nền kinh tế năng lượng bền vững và không phát thải ròng vào năm 2050, các chuyên gia QUT cảnh báo.
Được xuất bản trên Tạp chí Năng lượng & Nhiên liệu bền vững, một phân tích QUT cho thấy sự khác biệt giữa sản xuất hydro dựa trên nguồn nhiên liệu chính chung chung - than, khí tự nhiên hoặc năng lượng tái tạo - và tạo thành carbon dioxide (CO2) cần được giảm bớt để không phát thải ròng.
Phó giáo sư Jonathan Love từ Trung tâm Thực hành và Công nghệ Năng lượng Sạch QUT cho biết phân tích này nhấn mạnh những cân nhắc cho các nghiên cứu trong tương lai, cân nhắc chính sách và các khuôn khổ quy định của người tiêu dùng đối với điện sạch và giao thông.
Giáo sư Love nói: “Chúng ta cần xem xét quy trình đầu cuối để sản xuất và sử dụng hydro nếu chúng ta muốn nói rằng nó bền vững và là một phần của quá trình chuyển đổi năng lượng sạch.
"Các pin nhiên liệu khác nhau tạo ra các kết quả rất khác nhau khi xem xét việc sử dụng nhiên liệu tốt nhất cho các kết quả bền vững.
"Không có chính sách hiện tại nào liên kết các lựa chọn công nghệ pin nhiên liệu của người tiêu dùng với nguồn năng lượng chính hoặc lượng khí thải, vì vậy các nhà sản xuất hydro có thể khiến kết quả bền vững trở nên tồi tệ hơn.
"Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lựa chọn công nghệ sớm trong con đường dẫn đến nền kinh tế năng lượng bền vững và sự thiếu hiểu biết của mọi người về pin nhiên liệu trong việc cung cấp nhiên liệu cho sản xuất điện."
Các nhà nghiên cứu đã phân tích lượng CO2 cần được giảm thiểu để không phát thải ròng từ sản xuất và sử dụng hydro xanh (từ khí thiên nhiên được cải tạo bằng hơi nước), hydro đen hoặc nâu (từ khí hóa than) và hydro xanh được tạo ra bằng năng lượng tái tạo hoặc năng lượng carbon thấp.
Giáo sư Love cho biết pin nhiên liệu sử dụng hydro cần thiết để chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện nhưng không thể lưu trữ năng lượng hóa học như pin, vì vậy cần có một bình xăng riêng để làm nhiên liệu.
Pin nhiên liệu màng trao đổi proton ở nhiệt độ thấp (PEMFC), loại pin nhiên liệu phổ biến nhất, được sử dụng trong các loại xe điện như Hyundai Nexo và Toyota Mirai.
Ông cho biết kết quả phân tích đã so sánh PEMFC với pin nhiên liệu oxit rắn nhiệt độ cao (SOFC) có thể chuyển đổi không chỉ hydro mà còn cả khí tự nhiên, khí sinh học hoặc bất kỳ hỗn hợp nhiên liệu nào.
"PEMFC chỉ có thể hoạt động với hydro có độ tinh khiết cao và phân tích của chúng tôi cho thấy rằng tốt nhất chỉ nên sử dụng hydro xanh chứ không phải hydro xanh làm từ nhiên liệu hóa thạch", Giáo sư Love nói.
"SOFC là pin nhiên liệu tốt nhất để ngành công nghiệp nhiên liệu hóa thạch theo đuổi miễn là chúng có khả năng thu giữ carbon, thay vì chuyển đổi khí tự nhiên thành hydro, thực sự tạo ra nhiều khí thải hơn trong toàn bộ quá trình."
Giáo sư Love cho biết các công nghệ như SOFC có thể sử dụng hỗn hợp khí tự nhiên và hydro xanh đã tạo điều kiện cho quá trình chuyển đổi tiến bộ sang nguồn cung cấp khí tái tạo nhiều hơn theo thời gian và là một trong những chiến lược để đảm bảo không bị khóa tài sản nhiên liệu hóa thạch ngoài ý muốn trong những thập kỷ tới.
"Một nền kinh tế năng lượng bền vững nên là mục tiêu cuối cùng hơn là một nền kinh tế hydro có thể kéo theo các hoạt động không mong muốn với kết quả kém bền vững thông qua việc sử dụng các phương pháp phát điện không khôn ngoan.
"Hydro xanh là lựa chọn tốt nhất cho phép cả chuỗi quy trình bền vững.
"Hydro xanh là không thể tồn tại trong một nền kinh tế năng lượng bền vững trong tương lai, mặc dù nó là một chủ đề nóng trong quá trình chuyển đổi năng lượng hydro trên khắp EU, Australia và các nước OECD khác.
"Hydro xanh có thể bắt đầu bằng khí tự nhiên và kết thúc bằng điện sạch hơn, nhưng dường như không có chính sách hiện tại nào kết nối hai điểm cuối đó."
Giáo sư Love cho biết 55% lượng hydro toàn cầu ngày nay chủ yếu được sử dụng làm hóa chất trong các ngành công nghiệp lọc dầu và nông nghiệp, nhưng ngành công nghiệp hydro đang chuyển đổi sang quy mô lớn hơn nhiều để bao gồm các ứng dụng năng lượng như vận tải và năng lượng tĩnh.
Ông cho biết lượng khí thải CO2 hàng năm trên toàn cầu hiện tại từ hydro có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch mà có rất ít carbon thu giữ có thể tăng gần 10 lần vào năm 2050 nếu các phương pháp đã được thiết lập tiếp tục.
Giáo sư Love cho biết phân tích QUT tập trung vào các kết quả môi trường có lợi nhất từ việc sử dụng hydro trong nền kinh tế năng lượng bền vững trong tương lai, sử dụng lượng khí thải CO2 làm thước đo có thể định lượng được nhất.
Ông cho biết các phân tích trong tương lai cũng nên tập trung vào kinh tế học, lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính được quan tâm nhiều hơn như mêtan và nitơ oxit, tiềm năng nóng lên toàn cầu và tác động của việc phát thải hydro khi dữ liệu về tương tác của nó trong khí quyển trở nên đáng tin cậy hơn.
