Công nghệ tạo hydro từ nước biển trên tàu: Tiềm năng lớn nhưng còn nhiều rào cản kỹ thuật
Ngày 05/05/2026
Annie Nguyễn
Ý tưởng chuyển đổi nước biển trực tiếp thành nhiên liệu hydro để vận hành tàu biển đang thu hút sự quan tâm ngày càng lớn trong lĩnh vực hàng hải xanh. Nếu khả thi ở quy mô thương mại, công nghệ này có thể giúp tàu giảm phụ thuộc vào hệ thống tiếp nhiên liệu truyền thống tại cảng, đồng thời mở ra hướng tiếp cận mới cho vận tải biển phát thải thấp.
Về nguyên lý, hydro có thể được tạo ra từ nước thông qua quá trình điện phân, trong đó dòng điện tách phân tử nước thành hydro và oxy. Nếu nguồn điện cung cấp đến từ năng lượng tái tạo hoặc hệ thống phát điện sạch trên tàu, hydro thu được có thể dùng cho pin nhiên liệu hoặc động cơ đốt trong cải tiến để tạo lực đẩy cho phương tiện.
Tuy nhiên, nước biển không thể điện phân trực tiếp một cách đơn giản như nước tinh khiết. Nước biển chứa muối, khoáng chất, tạp chất hữu cơ và vi sinh vật, tạo ra nhiều thách thức kỹ thuật nghiêm trọng. Một trong những vấn đề lớn nhất là ăn mòn thiết bị do muối, làm giảm tuổi thọ hệ thống và tăng chi phí bảo trì.
Ngoài ra, khi điện phân trực tiếp nước biển, clo và các hợp chất phụ có thể được tạo ra, gây rủi ro môi trường và an toàn. Vì vậy, hầu hết các thiết kế khả thi hiện nay đều yêu cầu bước tiền xử lý như lọc, khử muối hoặc sử dụng nước ngọt tạo ra từ hệ thống khử mặn trước khi điện phân.
Một thách thức khác là cân bằng năng lượng. Để tạo hydro, tàu phải có nguồn điện đầu vào đáng kể. Điều này có nghĩa là tàu không thể “lấy nước biển rồi tự tạo ra năng lượng miễn phí”, mà cần có nguồn điện từ gió, mặt trời, pin, lò phản ứng hạt nhân nhỏ hoặc động cơ chính đang hoạt động. Hydro khi đó đóng vai trò nhiên liệu trung gian hoặc phương tiện lưu trữ năng lượng hơn là nguồn năng lượng sơ cấp.
Về mặt không gian, hệ thống sản xuất hydro trên tàu cần bao gồm cụm lọc nước, thiết bị điện phân, máy nén hoặc bồn chứa hydro, hệ thống an toàn và bộ chuyển đổi năng lượng. Với tàu thương mại, diện tích và tải trọng luôn là yếu tố rất quan trọng, do đó công nghệ phải đủ nhỏ gọn và hiệu quả mới có thể cạnh tranh.
Dù còn nhiều khó khăn, tiềm năng ứng dụng là đáng kể. Các tàu nghiên cứu, tàu quân sự, tàu tự hành hoặc tàu hoạt động ở khu vực xa bờ dài ngày có thể hưởng lợi đầu tiên từ mô hình tạo nhiên liệu tại chỗ. Trong tương lai, nếu công nghệ điện phân nhỏ gọn và rẻ hơn, tàu hàng thương mại cũng có thể áp dụng từng phần.
Nhiều chuyên gia cho rằng hướng đi thực tế hơn trong ngắn hạn là sản xuất hydro tại cảng bằng điện tái tạo, sau đó nạp nhiên liệu lên tàu, thay vì tạo toàn bộ hydro giữa đại dương. Tuy nhiên, khả năng tạo nhiên liệu bổ sung trên hành trình vẫn có thể trở thành lợi thế chiến lược.
Việc sử dụng nước biển để tạo hydro cho tàu biển phản ánh xu hướng lớn của ngành hàng hải: chuyển từ mô hình tiếp nhiên liệu truyền thống sang mô hình năng lượng linh hoạt, sạch hơn và tự chủ hơn. Dù chưa sẵn sàng phổ cập ngay lập tức, đây vẫn là một hướng công nghệ đáng chú ý cho tương lai vận tải biển toàn cầu.
