Hydro trắng: 5 câu hỏi quan trọng được giải đáp
Hydro trắng là một loại nhiên liệu hiệu quả — nhưng ngành công nghiệp mới ra đời này còn phải đi một chặng đường dài nữa mới có thể cung cấp năng lượng ở quy mô lớn.
Ảnh: Getty Images/iStockphoto
Bài viết này là một phần của: Trung tâm Năng lượng và Vật liệu
Nhu cầu hydro carbon thấp toàn cầu dự kiến sẽ đạt gần 200 triệu tấn mỗi năm vào năm 2050.
Khi ngành công nghiệp hydro toàn cầu phải đối mặt với những thách thức về tài chính và nhu cầu, nhiều người ngày càng coi hydro trắng là một giải pháp thay thế hiệu quả.
Sau đây là năm câu hỏi cấp bách nhất về ngành công nghiệp hydro trắng đã được giải đáp.
Đối mặt với chi phí cao, thách thức về vận chuyển trung gian và nhu cầu phát triển chậm, nền kinh tế hydro carbon thấp phải đối mặt với kỳ vọng thấp hơn về sự tăng trưởng của mình trong tương lai gần. Các nhà phát triển và người tiêu dùng tiếp tục khám phá các dạng hydro carbon thấp thay thế, trong số đó có hydro trắng.
Siêu năng lực của hydro trắng là — không giống như các giải pháp thay thế như xanh lá cây hoặc xanh lam, đòi hỏi các quy trình chuyển đổi không hiệu quả — nó được chế tạo sẵn và có chi phí thấp hơn nhiều. Với chuyên môn thăm dò và phát triển của mình, các công ty dầu khí đang ở vị thế thuận lợi để trở thành nhà vô địch của phân tử carbon thấp mới nổi này.
Thế giới cần hydro carbon thấp để khử cacbon. Một số người cho rằng hydro tự nhiên có thể là tác nhân gây gián đoạn thị trường tiềm năng — nhưng, với tư cách là một ngành công nghiệp mới chỉ bắt đầu phát triển, hiện có nhiều câu hỏi xung quanh hydro trắng và tiềm năng của nó.
Sau đây là năm câu hỏi quan trọng nhất về hydro trắng đã được giải đáp.
1. Hydro trắng là gì?
Giống như dầu và khí, hydro trắng có nguồn gốc tự nhiên. Được tạo ra bởi các phản ứng địa hóa liên tục trong đá cứng, đặc điểm của hydro trắng khác với các phân tử hydrocarbon ở chỗ chúng nhỏ và nhẹ và có nhiều khả năng thoát khỏi đá phiến sét.
Vẫn cần nhiều nghiên cứu hơn nữa, với kinh nghiệm thực tế và thu thập dữ liệu để thiết lập các thành phần chính của một vở kịch hydro.
2. Tại sao hydro trắng lại tạo ra sự quan tâm ngay bây giờ?
Thế giới cần hydro carbon thấp để khử cacbon. Nhu cầu hydro carbon thấp toàn cầu dự kiến sẽ đạt gần 200 Mtpa (triệu tấn mỗi năm) vào năm 2050, tăng từ 1 Mtpa hiện nay trong trường hợp cơ sở của WoodMac, với nguồn cung hydro xanh đáp ứng phần lớn nhu cầu trong tương lai này.
Tuy nhiên, chi phí sản xuất hydro xanh vẫn ở mức cao, dao động từ 6 đô la Mỹ/kg đến 12 đô la Mỹ/kg. Điều này là do nhu cầu về năng lượng tái tạo có sẵn cao của hydro xanh để điện phân. Trong nhiều năm, nó cũng sẽ phụ thuộc vào các khoản trợ cấp đáng kể để hướng tới ngưỡng thương mại trong phạm vi 3 đô la Mỹ/kg.
Hydro trắng cung cấp một nguồn tài nguyên thay thế rẻ hơn nhiều. Không cần chuyển đổi năng lượng kém hiệu quả hoặc các quy trình sản xuất, hydro trắng được sản xuất ở quy mô lớn từ các bể chứa gần thị trường người dùng cuối có thể được cung cấp với giá thấp hơn nhiều so với 1 đô la Mỹ/kg. Sự tồn tại song song của heli cũng có thể cung cấp đòn bẩy thương mại có giá trị cho việc khai thác hydro trắng.
3. Hydro trắng có thể trở thành nguồn năng lượng quan trọng như thế nào?
Hydro trắng không phải là thuốc chữa bách bệnh về quá trình chuyển đổi năng lượng. Hiện tại, WoodMac ước tính rằng các hình thức sản xuất hydro carbon thấp thay thế — bao gồm nhiệt phân mêtan, khí hóa và khai thác hydro trắng tự nhiên — kết hợp lại sẽ chỉ tạo nên một phần nhỏ nguồn cung trong tương lai.
Triển vọng này có thể thay đổi trong thập kỷ tới nếu các dự án thí điểm thành công chứng minh được tính khả thi về mặt kỹ thuật và thương mại và các khuôn khổ chính sách hỗ trợ được đưa ra. Dựa trên khối lượng tài nguyên triển vọng, sản lượng hydro trắng có thể đạt 17 Mtpa vào năm 2050. Việc nắm bắt được mức hỗ trợ trợ cấp tương tự như hydro xanh cũng sẽ thúc đẩy đáng kể cơ sở hạ tầng, thay thế một số hoạt động sản xuất hydro sản xuất có chi phí cao hơn.
Ngành công nghiệp hydro trắng vẫn còn non trẻ — mặc dù động lực đang tăng lên. Ảnh: Wood Mackenzie
4. Ai tham gia?
Ngành công nghiệp hydro trắng thực sự còn non trẻ. Một số ít nhà đổi mới được đầu tư tư nhân hỗ trợ đang dẫn đầu trong nỗ lực tìm hiểu nguồn tài nguyên triển vọng này. Cho đến nay, dự án hydro trắng duy nhất đang hoạt động là mỏ Bourakébougou ở Mali, nơi cung cấp điện cho một ngôi làng nhỏ.
Trên toàn cầu, một số quốc gia đang cân nhắc cơ hội phát triển hydro trắng, cho phép hoạt động thăm dò do các sửa đổi đối với các quy định về dầu khí và khai thác hiện hành. Nhưng việc quản lý những điều chưa biết không bao giờ là dễ dàng. Ở châu Âu, Pháp đã đi đầu trong việc nhận ra tiềm năng của hydro trắng, do đó đã sửa đổi quy định khai thác của mình, trong khi chính phủ Đức tuyên bố rằng họ không thấy cơ hội khai thác hydro tự nhiên. Úc là điểm nóng cho hoạt động thăm dò, kết quả của một số chính quyền khu vực đã thêm nó vào danh sách các chất được quản lý và phân bổ ngân sách và trợ cấp.
5. Các công ty dầu khí có thể dẫn đầu không?
Cần phải có nhiều công sức để có được sự hiểu biết đầy đủ về mặt kỹ thuật
về cách các phân tử hydro được tạo ra và lưu trữ trong lòng đất, các kỹ thuật của ngành dầu khí đóng vai trò quan trọng trong việc khai thác hydro trắng.
Với chuyên môn về lòng đất của mình, hydro trắng sẽ là lựa chọn lý tưởng cho các công ty dầu khí. Với các quy định và ưu đãi phù hợp, chính phủ có thể tạo điều kiện cho các công ty này có cơ hội thăm dò và khởi động ngành này. Các điều khoản cấp phép theo khối, thăm dò và thẩm định khoan và tài chính có thể phản ánh rộng rãi các điều khoản này đối với dầu khí.
Các công ty dầu khí cũng có vốn để thúc đẩy hydro trắng phát triển, giống như họ đang làm với việc thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon. Điều này có thể chứng minh là mang tính chuyển đổi, vì ngay cả các dự án hydro trắng tiên tiến nhất do các công ty khởi nghiệp tư nhân nhỏ dẫn đầu vẫn thiếu khung thời gian chắc chắn để ra Quyết định đầu tư cuối cùng và phải đối mặt với những trở ngại đáng kể.
Vẫn chưa được chứng minh, hydro trắng có tiềm năng trở thành một phần trong danh mục đầu tư tương lai của các phân tử carbon thấp cho một số công ty dầu khí, trong đó cũng sẽ bao gồm biomethane, e-methane, hydro xanh lam và xanh lục và các dẫn xuất của nó. Thật vậy, hydro trắng có khả năng thay thế một số dự án phát triển xanh lam và xanh lục. Công nghệ, vốn và quy định nắm giữ chìa khóa.
Xin chân thành cảm ơn Kate Adie, Chuyên viên phân tích nghiên cứu, Subsurface, Wood Mackenzie và Gavin Thompson, Phó Chủ tịch, Năng lượng – Châu Âu, Trung Đông và Châu Phi, Wood Mackenzie.
