Hydro xanh có vấn đề rò rỉ có thể làm mất đi một số lợi ích khí hậu của nó

Hydro xanh có vấn đề rò rỉ có thể làm mất đi một số lợi ích khí hậu của nó

    Hydro xanh có vấn đề rò rỉ có thể làm mất đi một số lợi ích khí hậu của nó

    A hydrogen refuelling station. Photo credit: Canva.
    Một trạm tiếp nhiên liệu hydro. Nguồn ảnh: Canva.
    Hydro đã nổi lên như một niềm hy vọng lớn màu trắng (hoặc xanh lục) của quá trình chuyển đổi năng lượng sạch do khả năng sử dụng của nó trong các ngành công nghiệp khó khử cacbon như vận tải biển, sản xuất thép và thậm chí là vận tải.

    Những lĩnh vực này rất khó để điện khí hóa. Ví dụ, tàu chở hàng không nhất thiết phải sạc lại nguồn cung cấp pin ở giữa đại dương và việc cắt giảm lượng khí thải từ quá trình luyện thép là một nhiệm vụ siêu phàm.

    Nhưng bất chấp lợi ích tiềm năng của nhiên liệu hydro xanh trong các ngành công nghiệp này, vẫn còn nhiều điều chưa biết về ý nghĩa của việc tích hợp công nghệ này vào các quy trình công nghiệp toàn cầu, hoặc những ảnh hưởng của điều này đối với khí hậu.

    Một nghiên cứu mới từ Quỹ Phòng vệ Môi trường có trụ sở tại Hoa Kỳ đã phát hiện ra rằng tác động khí hậu từ công nghệ hydro - ngay cả ở dạng xanh nhất - có thể tồi tệ hơn dự đoán.

    Nghiên cứu cho thấy rằng lượng khí thải liên quan đến rò rỉ hydro - bao gồm cả từ hydro được hỗ trợ bởi năng lượng tái tạo - về cơ bản đã bị đánh giá thấp.

    Các tác giả nói rằng không rõ hydro sẽ hiệu quả như thế nào trong chiến lược khử cacbon, chủ yếu là do sự phức tạp khi đo tốc độ rò rỉ thực tế và tác động nóng lên của chính khí.

    Hydro cacbon có trung tính không?
    Hydro được quảng cáo rộng rãi như một loại nhiên liệu không phát thải. Điều này đúng, ở một số khía cạnh. Việc đốt cháy hydro để cung cấp năng lượng cho các quy trình công nghiệp không tạo ra lượng khí nhà kính đáng kể, chẳng hạn như carbon dioxide.

    Tuy nhiên, việc sản xuất hydro thực tế có thể đạt được với sự hỗ trợ của năng lượng tái tạo, khí tự nhiên và các nhiên liệu hóa thạch khác, tất cả đều khác nhau về sản lượng phát thải của chúng.

    Nhưng có một khía cạnh khác đối với tác động khí hậu của hydro, mà các nhà khoa học từ EDF nói rằng hầu như đã bị bỏ qua: sự giải phóng các phân tử hydro vào khí quyển.

    Các tác giả cho thấy rằng hydro có tiềm năng đáng kể để gây ra các tác động nóng lên gián tiếp thông qua việc rò rỉ các phân tử hydro trong thời gian tồn tại của nhiên liệu, bao gồm rò rỉ (ngẫu nhiên), hoặc cố ý xả và tẩy.

    Điều này là do khi hydro được giải phóng vào khí quyển, nó làm tăng nồng độ của các khí nhà kính hiện có như mêtan, hoặc thậm chí hơi nước, thúc đẩy các quá trình làm nóng lên khí hậu.

    Các phân tử hydro rất nhỏ nên sự rò rỉ này có thể xảy ra ở bất kỳ điểm nào dọc theo chuỗi giá trị hydro, chẳng hạn như trong quá trình sản xuất, lưu trữ hoặc thậm chí khi được vận chuyển qua đường ống, nghiên cứu cho biết.

    Các nhà khoa học từ lâu đã hiểu rằng hydro có thể gây ra các hiệu ứng nóng lên gián tiếp, nhưng EDF lưu ý rằng sự quan tâm ngày càng tăng đối với nhiên liệu như một công cụ để khử cacbon trong một số ngành công nghiệp có khả năng nhân lên cơ hội rò rỉ và thiệt hại khí hậu.

    “Các dự báo cho thấy nhu cầu [đối với hydro] có thể tăng lên gấp 10 lần vào giữa thế kỷ này với các ứng dụng khác nhau, từ các quy trình công nghiệp, hệ thống sưởi trong tòa nhà và sự đa dạng của hệ thống giao thông.”

    Và mức độ thiệt hại gây ra sẽ phụ thuộc vào chính xác lượng hydro được thải ra trong những thập kỷ tới, và liệu chúng ta có các công cụ để đo lường nó hay không.

    Đo lượng khí thải hydro
    Trong khi khí nhà kính như carbon dioxide tồn tại trong khí quyển hàng trăm năm, hydro chỉ tồn tại trong vài thập kỷ, và mặc dù tuổi thọ tương đối ngắn, hydro cực kỳ mạnh.

    Các biện pháp thông thường phân tích tác động của khí trong khí quyển (chẳng hạn như CO2) thường tập trung vào các tác động lâu dài của chúng, trong một trăm năm hoặc lâu hơn.

    Các nhà khoa học Bur EDF nói rằng quan điểm dài hạn này che giấu tác động thực tế của sự rò rỉ phân tử hydro, tác động mạnh mẽ đáng kể trong suốt nhiều thập kỷ nó hiện diện trong khí quyển.

    Các chỉ số thông thường này che giấu “tác động thực sự của hydro trong suốt nhiều thập kỷ mà nó đang ảnh hưởng đến khí hậu, cung cấp nhận thức không chính xác rằng tác động làm ấm lên của hydro nhỏ hơn nhiều so với thực tế”.

    Trên hết, nghiên cứu cho biết không có cách nào để biết hiện có bao nhiêu hydro bị rò rỉ vào khí quyển. Dữ liệu hiện tại về tỷ lệ rò rỉ trong quá trình sản xuất và phân phối hydro đều không tồn tại:

    “Tổng lượng khí thải (ví dụ như rò rỉ, thoát khí và tẩy rửa) trong các hệ thống hydro hiện tại vẫn chưa được biết vì dữ liệu thực nghiệm về tỷ lệ rò rỉ từ cơ sở hạ tầng cụ thể (chẳng hạn như máy điện phân, đường ống, xe cộ và kho chứa) hoàn toàn thiếu.”

    Và công nghệ thương mại cần thiết để ghi lại và đo lường những thông tin đó cũng khan hiếm tương tự.

    Mặc dù những vấn đề này xuất hiện ở tất cả các dạng hydro sạch (được gọi là), chúng đặc biệt có ý nghĩa đối với hydro gốc methane ‘xanh’, phải xem xét đến lượng khí thải liên quan đến việc sản xuất nhiên liệu cũng như các phân tử hydro bị rò rỉ.

    “Hyđrô xanh phải chịu thêm tác động đến sự cân bằng năng lượng do lượng khí thải CO2 còn lại cũng như lượng khí thải thu được từ chuỗi giá trị cung cấp khí đốt tự nhiên. ”

    “Trong khi cần nhiều nghiên cứu hơn nữa để đánh giá tác động nóng lên của phát thải hydro đối với các trường hợp sử dụng cuối cụ thể và các con đường chuỗi giá trị, rõ ràng là phát thải hydro quan trọng đối với khí hậu và cần được các nhà khoa học, ngành công nghiệp và chính phủ quan tâm hơn nữa”.

    Toàn bộ nghiên cứu có thể được đọc ở đây.

    Một nghiên cứu khác, cũng lo ngại về sự rò rỉ hydro, đặc biệt là trong nhà và các tòa nhà, có thể được tìm thấy ở đây.

    Zalo
    Hotline