Công nghệ nén hydrogen điện hóa mở ra hướng tận dụng hạ tầng khí tự nhiên với phát thải thấp
Ngày 24/04/2026 — Annie Nguyễn biên tập
Một nghiên cứu mới từ nhóm nghiên cứu tại RWTH Aachen University cho thấy việc vận chuyển hydrogen cùng khí tự nhiên trong hệ thống đường ống hiện hữu, kết hợp với công nghệ nén hydrogen điện hóa, có thể đạt hiệu quả môi trường tương đương các đường ống hydrogen chuyên dụng.
Công trình, vừa được công bố trên International Journal of Hydrogen Energy, tập trung đánh giá toàn bộ vòng đời (cradle-to-gate) của mô hình phân phối hydrogen thông qua “đồng vận chuyển” trong mạng lưới khí tự nhiên, sau đó tách và nén hydrogen bằng thiết bị điện hóa tại điểm sử dụng.
Trong bối cảnh chi phí xây dựng hạ tầng hydrogen mới vẫn ở mức cao, việc tận dụng hệ thống khí tự nhiên hiện hữu đang được xem là một giải pháp chuyển tiếp tiềm năng. Tuy nhiên, thách thức kỹ thuật nằm ở khâu tách hydrogen khỏi hỗn hợp khí và nén lên áp suất cao với độ tinh khiết phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp và vận tải.
Nghiên cứu chỉ ra rằng công nghệ nén hydrogen điện hóa (Electrochemical Hydrogen Compression – EHC) có thể tích hợp đồng thời hai chức năng này trong một thiết bị duy nhất, thay thế các hệ thống tách và nén truyền thống vốn tiêu tốn năng lượng và phức tạp hơn.
Kết quả phân tích cho thấy, khi được vận hành bằng điện gió, chuỗi cung ứng hydrogen theo mô hình này có thể giảm tới 91% phát thải khí nhà kính so với hydrogen sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch. Đồng thời, mức phát thải đạt được gần tương đương với các hệ thống đường ống hydrogen tinh khiết.
Tuy nhiên, nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng lợi ích khí hậu phụ thuộc lớn vào nguồn điện sử dụng. Khi điện không đến từ năng lượng tái tạo, hiệu quả giảm phát thải suy giảm đáng kể. Ngoài ra, việc giảm phát thải khí nhà kính có thể đi kèm với sự gia tăng tác động môi trường ở các chỉ số khác, phản ánh hiện tượng “chuyển dịch gánh nặng” thường gặp trong các đánh giá vòng đời.
Các kết quả này cung cấp thêm cơ sở cho các nhà hoạch định chính sách và doanh nghiệp trong việc cân nhắc các giải pháp phát triển hạ tầng hydrogen, đặc biệt trong giai đoạn chuyển tiếp khi việc xây dựng mạng lưới chuyên dụng còn hạn chế.
Trong bối cảnh nhu cầu hydrogen dự kiến tăng mạnh để phục vụ các ngành khó điện hóa như thép, hóa chất và vận tải hạng nặng, các giải pháp tận dụng hạ tầng sẵn có có thể đóng vai trò quan trọng trong việc rút ngắn thời gian triển khai và giảm chi phí đầu tư ban đầu.
