Hydro xanh: Sự khan hiếm ngắn hạn, sự không chắc chắn trong dài hạn

Hydro xanh: Sự khan hiếm ngắn hạn, sự không chắc chắn trong dài hạn

    Hydro xanh: Sự khan hiếm ngắn hạn, sự không chắc chắn trong dài hạn
    của Viện Nghiên cứu Tác động Khí hậu Potsdam

    green hydrogen
    Ảnh: Pixabay / CC0
    Hydro xanh có thể sẽ cung cấp ít hơn 1% tổng năng lượng toàn cầu vào năm 2035, trong khi Liên minh châu Âu có thể đạt mốc 1% sớm hơn một chút vào khoảng năm 2030. Đặc biệt, kế hoạch năm 2030 của EU cung cấp 10 triệu tấn hydro xanh cho nội địa. công suất sẽ nằm ngoài tầm với, trừ khi các nhà hoạch định chính sách có thể thúc đẩy tăng trưởng chưa từng có đối với công nghệ năng lượng. Vào năm 2040, nhiều khả năng sẽ có sự đột phá lên tỷ lệ hydro xanh cao hơn, nhưng những bất ổn lớn vẫn tồn tại, điều này làm tăng rủi ro đầu tư ngày nay. Tuy nhiên, lịch sử cho thấy rằng các biện pháp chính sách tương tự như khẩn cấp có thể mang lại tốc độ tăng trưởng cao hơn đáng kể, thúc đẩy sự đột phá và tăng khả năng cung cấp hydro trong tương lai.

    Nó đã thúc đẩy một làn sóng nhiệt tình trong những năm gần đây và đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều kịch bản phát thải ròng: Hydro xanh và nhiên liệu điện tử có nguồn gốc dựa trên điện tái tạo và được sản xuất thông qua một quá trình gọi là điện phân, phân tách các phân tử nước H2O thành hydro và oxy.

    "Phần lớn các cuộc tranh luận và nghiên cứu xung quanh hydro xoay quanh các câu hỏi liên quan đến nhu cầu về các ứng dụng, thị trường và lĩnh vực phù hợp. Nhưng cho đến nay chưa có nghiên cứu nào phân tích điểm nghẽn của các con đường mở rộng có thể xảy ra cho quá trình điện phân — một công nghệ cung cấp trong giai đoạn sơ khai cần phải trải nghiệm Tác giả chính Adrian Odenweller từ Viện Nghiên cứu Tác động Khí hậu Potsdam (PIK) giải thích. Nghiên cứu xuất hiện trên Nature Energy.

    Một bước đột phá cho hydro màu xanh lá cây không phải là một. Hành động chính sách dứt khoát là bắt buộc

    Các máy điện phân ngày nay hầu hết được sản xuất nhỏ lẻ và riêng lẻ; tuy nhiên, công suất toàn cầu cần phải tăng gấp 6000–8000 lần vào năm 2050 để đóng góp vào các kịch bản trung lập về khí hậu tương thích với Thỏa thuận Paris. Điều này làm giảm tốc độ tăng gấp 10 lần yêu cầu đồng thời của năng lượng tái tạo, loại năng lượng sẵn có và chi phí cạnh tranh.

    Sử dụng mô phỏng máy tính khuếch tán công nghệ năng lượng và khám phá hàng nghìn thế giới có thể có, nhóm nghiên cứu đã đi sâu vào xác suất và tính khả thi của việc tăng cường năng lực điện phân.

    "Thành công rộng rãi của hydro xanh hoàn toàn không phải là một. Ngay cả khi công suất điện phân phát triển nhanh như năng lượng gió và năng lượng mặt trời, có bằng chứng mạnh mẽ về sự khan hiếm ngắn hạn và sự không chắc chắn trong dài hạn về tính sẵn có của hydro xanh", PIK đồng tác giả Falko Ueckerdt nói. "Cả hai đều cản trở đầu tư vào cơ sở hạ tầng và sử dụng cuối cùng của hydro, làm giảm tiềm năng của hydro xanh và gây nguy hiểm cho các mục tiêu khí hậu. Tuy nhiên, trong khi điều này có thể khiến hydro xanh trở thành một vụ đánh cược rủi ro từ góc độ chính sách, các tác giả lịch sử cũng gợi ý rằng các biện pháp chính sách tương tự như khẩn cấp có thể thúc đẩy đáng kể tốc độ tăng trưởng cao hơn, thúc đẩy sự đột phá và tăng khả năng cung cấp hydro trong tương lai. "

    Các yếu tố tương tự như vậy bao gồm các tình huống huy động thời chiến (ví dụ: máy bay Mỹ hoặc tàu tự do trong Thế chiến thứ hai), các khoản đầu tư công lớn và điều phối trung tâm (ví dụ: hạt nhân ở Pháp hoặc đường sắt cao tốc ở Trung Quốc) hoặc triển khai theo định hướng thị trường đổi mới CNTT theo mô-đun cao với yêu cầu phối hợp thấp (ví dụ: máy chủ internet hoặc điện thoại thông minh).

    Đầu tư vốn chính trị với kiến ​​thức ngày càng tăng, cân bằng rủi ro còn lại

    Các tác giả lập luận rằng kiến ​​thức về hydro — từ tính sẵn có đến chi phí — sẽ phát triển rất nhanh trong những năm tới. Thúc đẩy đầu tư nhanh chóng vào các chuỗi cung ứng hydro xanh cho phép tốc độ tăng trưởng điện phân cao bất thường sẽ mở rộng không gian khả thi vượt ra ngoài những gì đã trải qua đối với các chất tương tự năng lượng như gió và mặt trời.

    "Điều này có thể phá vỡ vòng luẩn quẩn của nguồn cung không chắc chắn, cung không đủ cầu và cơ sở hạ tầng chưa hoàn thiện, và biến nó thành một cơ chế phản hồi tích cực, trong đó mỗi thành phần hỗ trợ cho các thành phần khác. Sự khan hiếm ngắn hạn và sự không chắc chắn trong dài hạn là hai mặt của cùng một đồng tác giả Gregory Nemet của Đại học Wisconsin-Madison cho biết.

    Theo nghiên cứu, các chính sách khởi động việc triển khai nhanh chóng các máy điện phân có công suất quy mô Gigawatt trong vài năm tới có thể giúp mở ra các hiệu ứng đổi mới và mở rộng đáng kể, đồng thời cho phép hydro xanh đáp ứng nhu cầu trong các lĩnh vực không thể tiếp cận với quá trình điện khí hóa trực tiếp. Cùng với việc mở rộng điện tái tạo, nó có thể giúp cơ hội tiếp cận với vai trò rộng hơn và nổi bật hơn của hydro trong hệ thống năng lượng trung hòa với khí hậu.

    Tuy nhiên, các nhà hoạch định chính sách nên lưu ý rằng vẫn có nguy cơ đánh giá quá cao tiềm năng của hydro xanh, Gunnar Luderer, đồng tác giả PIK, lưu ý, "Ngay cả trong những phát triển thuận lợi trong tương lai gần, nguồn cung cấp hydro quá khan hiếm để thay thế việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch trên quy mô rộng. Các nhà hoạch định chính sách nên ưu tiên khuyến khích hydro trong các lĩnh vực không có lựa chọn thay thế nào khác, chẳng hạn như công nghiệp nặng (ví dụ: thép), hoặc cung cấp điện trong những giờ ít năng lượng gió và năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, hydro không thể được sử dụng làm lý do để trì hoãn việc triển khai các lựa chọn sạch sẵn có khác như tính di động bằng điện hoặc máy bơm nhiệt. Để giảm phát thải khí nhà kính một cách hiệu quả và hạn chế rủi ro khí hậu, chúng ta cần phải nỗ lực hết mình để mở rộng quy mô tất cả các công nghệ không carbon quan trọng. "

    Zalo
    Hotline