Hydrogen energy gets ready for its close-up as US funds flow

Hydrogen energy gets ready for its close-up as US funds flow

    Cơn sốt hydro đang diễn ra.

    Sau khi Quốc hội cung cấp 9,5 tỷ đô la tài trợ thông qua luật công trình công cộng năm 2021 và tín dụng thuế thông qua luật khí hậu năm 2022, các chính trị gia ở Washington và các bang của Hoa Kỳ đang tranh giành tài trợ của liên bang cho các dự án trình diễn công nghệ hydro.

    Một kỹ thuật viên chuẩn bị một chiếc ô tô chạy bằng pin nhiên liệu hydro Toyota Mirai cho một khách hàng ở El Monte, Calif. (MediaNews Group qua Getty Images)

    Cùng với nhau, những trụ cột này đã gây ra mối quan tâm rộng rãi đối với hydro, một nguyên tố phổ biến từ lâu, giống như công nghệ tổng hợp hạt nhân, như một năng lượng tiềm năng Shangri-La, cung cấp năng lượng ổn định với rất ít tác động tiêu cực đến môi trường.

    Laura Feinstein thuộc Viện Sightline, một tổ chức nghiên cứu phi lợi nhuận có trụ sở tại Seattle, cho biết: “Có rất nhiều cuộc nói chuyện. "Đó là loại trong chu kỳ cường điệu đó ngay bây giờ."

    Nhưng cách thức sản xuất hydro xảy ra ở Hoa Kỳ có thể khác nhau rất nhiều, từ việc nâng cao một công cụ thực dụng để cắt giảm khí đốt làm nóng hành tinh từ ngành công nghiệp nặng, máy bay và tàu thủy đến tính toán sai lầm do chính phủ hỗ trợ kéo dài tuổi thọ của năng lượng hóa thạch và chuyển hướng sự chú ý khỏi điện khí hóa.

    Seth Monteith, chiến lược gia tại ClimateWorks, cho biết trong một cuộc phỏng vấn: “Đó sẽ là một bước đột phá hoặc một sự phân tâm lớn. 

    Để phân bổ 8 tỷ đô la tài trợ từ luật cơ sở hạ tầng, Bộ Năng lượng đang sàng lọc các hồ sơ dự thầu mà họ đã nhận được từ liên minh các tiểu bang, doanh nghiệp, trường đại học và tổ chức nghiên cứu để xây dựng một mạng lưới được gọi là "trung tâm hydro" - cơ sở để chứng minh sự nảy nở công nghệ là hữu ích. 

    Bộ cho biết họ sẽ tài trợ cho sáu đến 10 trung tâm, với các thông báo dự kiến ​​​​trong năm nay. DOE đã nhận được 79 đề xuất và ngừng nhận các đệ trình mới vào đầu tháng Tư. 

    Một cách riêng biệt, IRS đang viết các quy tắc để thực hiện các khoản tín dụng thuế — các điều khoản sẽ hết hạn vào năm 2032 — từ luật điều chỉnh ngân sách năm 2022 để sản xuất hydro làm từ điện tái tạo. 

    Không giống như các nguồn nhiên liệu như gió, mặt trời, dầu mỏ, khí đốt tự nhiên hoặc hạt nhân, hydro cần phải được tạo ra và phần lớn — khoảng 98% — được tạo ra ngày nay bằng nhiên liệu hóa thạch, nghĩa là việc tăng cường sản xuất và sử dụng hydro sẽ không tạo ra khí hậu ý nghĩa nếu nó vẫn được tạo ra bằng năng lượng hóa thạch.

    Để tạo ra hydro, nó phải được tách ra khỏi các nguyên tố khác bao quanh nó và quá trình đó thường xảy ra thông qua một trong hai phương pháp phổ biến: từ khí mê-tan thông qua quá trình đốt nóng cường độ cao hoặc thông qua một kỹ thuật gọi là điện phân tách các phân tử nước bằng điện.

    Theo Rhodium Group, một công ty mô hình và nghiên cứu khí hậu độc lập, quy trình sử dụng khí mê-tan để tạo ra hydro tạo ra khoảng 3% lượng khí thải hàng năm từ ngành công nghiệp Mỹ.

    Hydro có thể được sử dụng để cắt giảm lượng khí thải từ các lĩnh vực và nhiệm vụ nặng về khí thải, như vận chuyển hàng hải, hàng không, sản xuất thép và mạ kim loại. Nó cũng có thể được sử dụng trong phương tiện giao thông vận tải, mặc dù thị trường xe chạy bằng pin đã vượt xa thị trường xe chạy bằng pin nhiên liệu, thị trường coi Toyota là nhà sản xuất ô tô duy nhất thể hiện sự quan tâm đáng kể đến hydro.

    Theo một cơ sở dữ liệu liên bang, có 62 trạm tiếp nhiên liệu hydro cho ô tô ở Mỹ và Canada mở cửa cho công chúng. Để so sánh, nó cho thấy 61.487 trạm sạc xe điện.

    Feinstein cho biết các công ty phân bón hiện cũng sử dụng hydro để sản xuất amoniac và các nhà máy lọc dầu sử dụng nó trong hoạt động của họ. 

    "Đó là phần lớn hydro hiện tại," cô nói. "Đó là phần lớn của nó." 

    'Chứng minh điều đó'
    Monteith cho biết, nhằm phân biệt cách tạo ra hydro với ít nhất một nửa lượng khí thải so với hydro chạy bằng khí tự nhiên, các trung tâm này là một thử nghiệm cho các nhà phát triển để chứng minh liệu hydro có thể cắt giảm ô nhiễm carbon hay không.

    "Họ có trách nhiệm chứng minh điều đó," ông nói. "Đó sẽ là nơi thử nghiệm lâu dài."

    Liên minh Trung Tây về Hydrogen sạch, một mạng lưới các công ty, tiểu bang, tổ chức phi lợi nhuận và cao đẳng, trường đại học và phòng thí nghiệm, đã nộp hồ sơ dự thầu để xây dựng một trong những trung tâm này.

    Colleen Wright, phó chủ tịch chiến lược công ty tại Constellation Energy Co., một công ty điện lực và là một trong những đối tác của công ty, cho biết hydro có tiềm năng ở vùng Trung Tây nước Mỹ, nơi có các đội năng lượng hạt nhân và điện tái tạo quan trọng, tiềm năng mang lại lợi ích cho nhóm của bà. .

    Dự án sẽ tập trung ở Illinois, Indiana và Michigan, Wright cho biết thêm rằng hydro có thể giúp giảm lượng khí thải từ máy bay bằng cách tạo ra nhiên liệu sinh học và nhiên liệu hàng không bền vững.

    Wright cho biết, Trung Tây cũng là một điểm nóng về giao thông, có khả năng chín muồi đối với hydro không phát thải.

    “Thách thức thực sự là con gà và quả trứng,” cô nói. "Làm thế nào để bạn phát triển tất cả các phần này cùng một lúc?"

    Câu cá cho các trung tâm
    Tại Quốc hội, công nghệ hydro đang thu hút sự chú ý, với các thành viên thúc ép DOE chọn các tiểu bang quê hương của họ cho các trung tâm hydro.

    Một nhóm thượng nghị sĩ lưỡng đảng từ miền Nam đã viết thư cho Bộ trưởng Năng lượng Jennifer Granholm vào ngày 27 tháng 2, nói rằng các bang của họ là "nơi có nhiều cơ sở vận tải, hậu cần, năng lượng, sản xuất và nghiên cứu hàng đầu của quốc gia."

    Cả hai thượng nghị sĩ Tây Virginia, đảng viên Đảng Dân chủ Joe Manchin III và đảng Cộng hòa  Shelley Moore Capito , đã nhiều lần đưa ra quan điểm rằng bang của họ xứng đáng có một trung tâm. Như có một loạt các chính trị gia từ vùng Đông Bắc. Ditto cho các nhà lập pháp như Thượng nghị sĩ Chris Coons , D-Del., Người vào tháng Hai cho biết bang quê hương của ông và miền nam Pennsylvania và New Jersey sẽ là địa điểm lý tưởng để đầu tư hydro. 

    "Từ hệ sinh thái đổi mới vô song và lực lượng lao động công đoàn lành nghề của chúng tôi, đến cơ sở sản xuất mạnh mẽ và cơ sở hạ tầng hiện có của chúng tôi dọc theo hành lang I-95, không có nơi nào tốt hơn cho một trung tâm hydro hơn Delaware và khu vực giữa Đại Tây Dương rộng lớn hơn," Coons nói.

    Chính quyền Biden đã đặt mục tiêu vào năm ngoái là sản xuất 10 triệu tấn hydro sạch, còn được gọi là "hydro xanh", nghĩa là vật liệu làm từ năng lượng tái tạo, vào năm 2030.

    Quốc gia này hiện tạo ra khoảng 10 triệu tấn hydro và tất cả trừ một phần nhỏ trong số đó là từ nhiên liệu hóa thạch.

    công việc

    Sunita Satyalpal, giám đốc văn phòng công nghệ pin nhiên liệu và hydro tại DOE, nói với các thượng nghị sĩ vào tháng Hai rằng hydro có thể tạo ra tới 700.000 việc làm mới ở Mỹ vào năm 2030.

    Tuy nhiên, Satyalpal cho biết Hoa Kỳ tụt hậu so với Châu Âu và một số quốc gia Châu Á trong việc áp dụng hydro.

    Satyalpal cho biết, để vận chuyển hydro với khối lượng lớn hơn, sẽ cần nhiều đường ống dẫn hydro cụ thể hơn. "Chúng tôi có khoảng 1.600 dặm đường ống dẫn hydro, nhưng chúng tôi sẽ cần nhiều hơn nữa."

    Rò rỉ có thể làm suy yếu lợi ích thu được từ việc sử dụng hydro, một nghiên cứu gần đây của Quỹ Bảo vệ Môi trường, được công bố trên Tạp chí Hóa học và Vật lý Khí quyển, cho thấy.

    EDF nhận thấy hydro được tạo ra từ năng lượng tái tạo có thể cắt giảm hơn 95% sự nóng lên so với nhiên liệu hóa thạch và việc tạo ra nó bằng công nghệ thu giữ khí và carbon - một phương pháp bẫy khí thải - có thể cắt giảm 70% sự nóng lên trong cùng khoảng thời gian.

    Nhưng nếu hydro rò rỉ với tốc độ đáng kể - 10% được coi là kết quả hợp lý - hydro được tạo ra bằng cách thu giữ khí và carbon thực sự sẽ gây hại cho bầu khí quyển hơn là không làm gì cả.

    Thêm vào đó, bản thân hydro là một loại khí nóng lên, mặc dù nó có tác động rất nhỏ so với các loại khí nhà kính khác.

    Ilissa Ocko, tác giả chính và nhà khoa học khí hậu của EDF, cho biết: "Bản thân hydro gây ra nguy cơ nóng lên lớn hơn những gì những người ra quyết định nhận ra. Để hydro 'sạch' mang lại những lợi ích về khí hậu như mong đợi, sự rò rỉ phải được giữ ở mức cực thấp". "Đây không phải là nơi để vội vã một cách mù quáng."

    Natasha Vidangos, giám đốc cấp cao về đổi mới khí hậu và công nghệ tại EDF, cho biết cuộc trò chuyện về hydro đã chuyển từ cường điệu sang xem xét kỹ lưỡng hơn trong năm qua.

    Vidangos cho biết trong một cuộc phỏng vấn: “Tôi nghĩ rằng chúng ta hiện đang phát triển đến một mức độ nghiêm ngặt hơn một chút, không thận trọng hơn, nhưng khắt khe hơn một chút về cách chúng ta tiếp cận những gì cần xảy ra tiếp theo.

    Morgan Rote, giám đốc khí hậu Hoa Kỳ tại EDF cho biết, sử dụng năng lượng tái tạo để tách hydro khỏi oxy bằng điện phân là một quá trình sử dụng nhiều điện, nghĩa là việc tạo ra hydro có thể tiêu thụ nhiều năng lượng hơn mức tiết kiệm trong thời gian dài.

    Rote cho biết trong một cuộc phỏng vấn rằng để cân bằng các nguồn ngốn điện, chẳng hạn như máy điện phân, "thường thì cách rẻ nhất để làm điều đó là thông qua các tuabin khí tự nhiên".

    Rote cho biết, khi viết quy tắc thuế của mình, IRS nên xem xét lượng khí thải mêtan do sản xuất hydro.

    Rote cho biết, để đủ điều kiện nhận các khoản tín dụng, các công ty phải sử dụng hoặc bán hydro. "Điều đó có nghĩa là bạn không thể trút nó."

    Julia McNamara, phó giám đốc chính sách của chương trình khí hậu và năng lượng tại Liên minh các nhà khoa học quan tâm, cho biết IRS nên xem xét một loạt các tác động khí hậu từ việc sản xuất và sử dụng hydro bằng văn bản luật thuế mới của mình.

    Bà nói: “Một tiêu chuẩn lỏng lẻo có thể khóa chặt một ngành công nghiệp mới làm tăng lượng khí thải, hỗ trợ các nhà máy nhiên liệu hóa thạch và phá vỡ các mục tiêu khí hậu. 

    Cô ấy nói: “Chúng tôi có nguy cơ xây dựng một ngành công nghiệp hoàn toàn không phù hợp với quá trình chuyển đổi khí hậu chung của nền kinh tế.”

    Cô ấy nói rằng hydro có vô số người hâm mộ vì nó có thể được tạo ra với nhiều loại nhiên liệu. "Hydrogen có thể là bất cứ thứ gì đối với bất kỳ ai."

    Zalo
    Hotline