Hydro có thể đi bao xa? Nhiên liệu tương lai của vận tải đường dài
Trong những năm gần đây, hydro đã nổi lên như một loại nhiên liệu thay thế không phát thải phổ biến. Khi thế giới tìm cách giảm lượng khí thải carbon, hydro đang được khám phá như một lựa chọn khả thi cho vận tải đường bộ đường dài. Trước khi thực hiện bước nhảy vọt, điều cần thiết là phải đánh giá tính khả thi của nó và xem xét những lợi ích cũng như hạn chế của lựa chọn nhiên liệu này. Trong bối cảnh đó, ngành vận tải đường dài ngày càng đặt ra những câu hỏi như “Hydro có phải là nhiên liệu cho vận tải đường dài trong tương lai không?” và “Làm thế nào chúng ta có thể chuyển sang tùy chọn nhiên liệu này?”
Khử cacbon cho vận tải đường dài: Vai trò mới nổi của những hiểu biết sâu sắc về hydro từ chuyên gia trong ngành
Pin điện đã được chứng minh là một trong những lựa chọn thay thế tốt nhất để khử cacbon cho các phương tiện hạng nhẹ trong khi amoniac và metanol xanh đang ngày càng trở thành những lựa chọn phổ biến cho các ứng dụng hàng hải. Rippan Bhattacharjee, Cố vấn cấp cao – Khử cacbon tại GHD nhấn mạnh: “Hydro rất có thể là giải pháp cho vận tải đường dài và hạng nặng, nhưng công nghệ này còn non trẻ. “Quy trình giảm thiểu lượng khí thải đến trạng thái tối đa có thể bằng cách sử dụng công nghệ khả thi, tiết kiệm chi phí - không quá đắt - là quá trình khử cacbon. Khi xem xét hydro trong danh mục này, có ba cách để sử dụng nó: pha trộn, pin nhiên liệu và một lựa chọn mới, đốt cháy,” Bhattacharjee cho biết thêm. Cho dù chọn hình thức sử dụng hydro nào, điều quan trọng là phải nhảy vào bể hydro.
Lao vào đầu tư
Hydro làm nhiên liệu cho xe đòi hỏi phải đầu tư công nghệ bất kể việc triển khai do yêu cầu sử dụng và lưu trữ đặc biệt của nó. Lập kế hoạch tài chính và tài trợ là điều cần thiết khi xem xét hydro - hoặc bất kỳ loại nhiên liệu có hàm lượng carbon thấp nào khác - như một giải pháp thay thế. Sách trắng của chúng tôi, “Sự thay đổi: Tăng tốc hành trình khử cacbon cho đội xe của bạn,” làm sáng tỏ quá trình khử cacbon, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc ước tính chi phí liên quan đến việc trang bị thêm động cơ hoặc mua thêm thiết bị. Sách trắng nêu ra một quy trình gồm 4 bước giúp bạn từ việc khử cacbon cho đội xe của mình đến việc tạo ra một kế hoạch khả thi.
Quá trình khử cacbon có thể tốn kém, nhưng khám phá các lựa chọn tài trợ như trợ cấp của chính phủ, trợ cấp, đầu tư tư nhân, lựa chọn xếp chồng và hợp tác với các công ty tiện ích là một phương pháp kinh doanh hợp lý.
Ba con đường cho hydro
Việc pha trộn hydro trong động cơ đốt trong hạng nặng (ICE) có thể diễn ra bằng cách lắp đặt bộ dụng cụ trang bị thêm bao gồm bình chứa hydro và công nghệ phun bơm trực tiếp hydro vào động cơ cùng với động cơ diesel. Điều này có khả năng làm giảm đáng kể việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch cũng như lượng khí thải.
Mặt khác, pin nhiên liệu về cơ bản là pin của xe điện, ngoại trừ trong trường hợp này, dòng hydro đang sạc pin. Khi được bật, pin sẽ cung cấp năng lượng cho xe giống như một chiếc xe điện chạy pin tiêu chuẩn.
Mặc dù pin nhiên liệu kết hợp việc sử dụng pin, nhưng quá trình đốt cháy không có pin đó, nghĩa là có một động cơ đốt cháy hydro giống như cách đốt nhiên liệu diesel.
Nguồn nhiên liệu của tương lai
Hydro có thể là phương pháp sử dụng tốt nhất cho lựa chọn nhiên liệu phát thải thấp thay thế này. “Một trong những yếu tố cần cân nhắc khi phân tích quá trình khử cacbon bằng nhiên liệu thay thế, ngoài nhu cầu năng lượng và giá nhiên liệu, là nguồn nhiên liệu sẵn có. Trong cả pin đốt và pin nhiên liệu, hydro tuân thủ cả hai đặc điểm vì nó có giá cả phải chăng và dễ tiếp cận. Khi nghĩ về lâu dài, hơn 20 năm đối với các loại phương tiện hạng nặng hoặc phương tiện đường dài sử dụng nhiều năng lượng, như vận tải đường dài, rất có thể tất cả chúng sẽ chạy bằng hydro, thông qua pin nhiên liệu hoặc đốt cháy,” Bhattacharjee nhấn mạnh.
Mặc dù nước là thành phần chính để sản xuất hàng loạt hydro nhưng nó vẫn là nguồn tài nguyên hữu hạn và phải được xử lý một cách có trách nhiệm và hiệu quả. Trong đó có vấn đề tìm kiếm sự cân bằng giữa khả năng tiếp cận và khả năng chi trả. Có hai cách chính để tạo ra hydro ở quy mô lớn: điện phân và cải cách khí metan (SMR). “Quá trình điện phân tách các hạt hydro và oxy bằng cách cho dòng điện chạy qua nước và nếu năng lượng sử dụng cho quá trình này đến từ nguồn không phát thải thì đó là hydro xanh. Tuy nhiên, đây là một quá trình tốn nhiều năng lượng và không hiệu quả. Ngược lại, cách hiệu quả nhất để sản xuất hydro là thông qua SMR, một quá trình tách khí tự nhiên (metan) thành carbon và hydro để sau đó có thể lưu trữ. Tuy nhiên, phương án này đắt hơn và phụ thuộc vào lượng khí mê-tan sẵn có, điều này cũng hạn chế nơi có thể sản xuất hydro. Trên toàn cầu, SMR hiện được sử dụng để sản xuất tới 95% tổng nguồn cung cấp hydro.
Hậu cần cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp hydro. Tất cả chúng ta đều biết đây là một sản phẩm nhạy cảm và các yêu cầu vận chuyển sẽ cộng thêm vào giá cuối cùng. “Giá bán lẻ ‘tốt’ để sử dụng cân sẽ là 10 USD/kg, nhưng do
chi phí nhập khẩu cao, giá bán lẻ hydro có thể lên tới 60 USD/kg. Vì vậy, đối với một thùng chứa 80 kg, thậm chí ở mức 10 USD một kg, một thùng đầy sẽ có giá lên tới 800 USD. Bhattacharjee cho biết, giải pháp về giá cả nằm ở việc giảm giá sản xuất và vận chuyển hoặc tăng khối lượng nhu cầu sẽ dẫn đến mức giá cạnh tranh hơn. Các nhà sản xuất ô tô cũng đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện bước nhảy vọt trong việc sản xuất công nghệ đáng tin cậy, có sẵn trên thị trường nhằm thúc đẩy nhu cầu chuyển đổi quá trình khử cacbon bằng hydro, sau đó sẽ cho phép các nhà sản xuất hydro giảm giá bằng cách sử dụng tính kinh tế theo quy mô.
Thuyết bất khả tri về năng lượng và đánh giá khách quan đảm bảo rằng giá cả hoặc hiệu quả sử dụng nhiên liệu không phải là những cân nhắc phù hợp duy nhất khi quyết định loại bỏ cacbon cho các phương tiện vận tải đường dài hoặc xe hạng nặng bằng hydro. Giảm phát thải là động lực chính. Quá trình khử cacbon là nhằm giảm thiểu tác động môi trường từ việc sử dụng nhiều năng lượng hoặc đường dài. Vì vậy, điều quan trọng là tìm ra sự cân bằng giữa nhu cầu năng lượng, nguồn nhiên liệu sẵn có và giá cả, kết hợp với khả năng tiếp cận các phương tiện thương mại sẵn có.
Sách trắng của chúng tôi, “Sự thay đổi: Đẩy nhanh hành trình khử cacbon cho đội xe của bạn,” nói rõ ràng: chúng tôi cần xác định thời điểm mà lợi thế về chi phí vận hành (OPEX) của các phương tiện không phát thải vượt qua chi phí vốn ban đầu (CAPEX) liên quan đến những mặt bằng này -phá xe. Đây là nơi chúng tôi phát huy nền tảng ZEVO™ độc quyền của mình, nền tảng đã được chứng minh là có thể tìm ra các kịch bản vận hành hiệu quả nhất cho các đội tàu có lượng phát thải thấp hơn. Nhấp vào đây để biết thêm thông tin về nền tảng GHD ZEVO và để có đánh giá đầy đủ về các lựa chọn khử cacbon, cùng với những hiểu biết sâu sắc khác về việc chuyển đổi sang đội xe có hàm lượng carbon thấp.
