Khi nhu cầu tăng lên, việc sản xuất hydro carbon thấp sắp đến gần
Công nghệ Hydro-BW-BrightLoop-Carbon thấp
BABCOCK & WILCOX
Baton Rouge, Louisiana, được biết đến nhiều nhất là quê hương của LSU Tigers, nhưng các chuyên gia năng lượng sẽ sớm nhận ra nơi đây nhờ hoạt động sản xuất hydro hàm lượng carbon thấp, sẽ bắt đầu hai năm kể từ bây giờ. Nó sẽ sử dụng sinh khối làm nguyên liệu thô và sản xuất 10 đến 15 tấn hydro âm carbon mỗi ngày vào năm 2029.
Quá trình cải tạo khí metan bằng hơi nước—sử dụng khí tự nhiên—và điện phân hiện tạo ra gần như toàn bộ hydro, đòi hỏi mức tiêu thụ nhiên liệu và điện lớn. Tuy nhiên, nhà máy Baton Rouge có một kỹ thuật gọi là “vòng lặp hóa học”, sử dụng hạt quặng sắt để tách hydro khỏi oxy. Trong khi than đá, khí tự nhiên hoặc sinh khối là nhiên liệu cơ bản, các nhà phát triển có thể thu giữ CO2 thu được và chôn lấp hoặc sử dụng nó để tăng cường thu hồi dầu.
Kenny Young, giám đốc điều hành của Babcock & Wilcox nói với tôi: “Công nghệ này có cường độ carbon ròng âm”. Công ty của ông đang xây dựng nhà máy hydro có trụ sở tại Baton Rouge. “Điều quan trọng là phải linh hoạt. Các nước đang phát triển không thể cải tạo toàn bộ lưới điện của họ. Chi phí là phi thường. Chúng ta phải làm điều này trên cơ sở chuyển tiếp. Cần có nhiều loại nhiên liệu khác nhau để thúc đẩy quá trình chuyển đổi. Về lâu dài, nó sẽ tiết kiệm chi phí hơn.”
Công nghệ vòng lặp hóa học có thể giúp các ngành công nghiệp trở nên bền vững. Để sản xuất hydro, hạt nóng – quặng sắt – đi vào lò phản ứng hydro và tìm kiếm oxy. Đáng chú ý là CO2 được cô lập và thu giữ. Kết quả là tạo ra hydro nguyên chất – làm nhiên liệu cho ngành vận tải, năng lượng và các ngành công nghiệp khó giảm thiểu ô nhiễm. Chúng ta sẽ không đạt được mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050 trừ khi chúng ta khử cacbon trong nhiệt của quy trình công nghiệp.
Ngược lại, điện phân tạo ra dòng điện để tách hydro và oxy ra khỏi nước. Nếu các nhà sản xuất sử dụng tài nguyên sạch để tạo ra dòng điện thì sản phẩm đầu ra được gọi là “hydro xanh”. Nhưng quá trình đó rất tốn kém, đòi hỏi sản xuất hàng loạt và lượng carbon thải ra để giảm chi phí và tăng vốn chảy vào công nghệ sạch.
Nhà phát triển đua tranh cho vị trí
Hydro xám được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch hiện có giá 1-3 USD/kg, trong khi giá hydro tái tạo hoặc hydro xanh là 3-4 USD/kg, và trong một số trường hợp, chúng còn cao hơn nhiều.
Young cho biết: “Ngày nay, công ty chúng tôi có thể sản xuất hydro sạch với giá 1,5 USD/kg”. “Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đang nhắm tới giá 1 USD/kg. Chúng tôi đã cạnh tranh với việc cải tạo khí metan bằng hơi nước hoặc khí tự nhiên, giải phóng CO2 vào khí quyển. Nhưng chúng tôi âm tính ròng.”
Các doanh nghiệp phát minh ra máy điện phân muốn mở rộng quy mô công nghệ, giảm chi phí hydro xanh được sản xuất từ năng lượng mặt trời và gió. Một khi người sáng tạo tăng sản lượng, chi phí điện phân sẽ giảm xuống còn 1 USD đến 1,50 USD một kg. “Nhưng đó là vấn đề về thời gian,” Young nói. “Khi nào điều đó xảy ra và khi nào lưới điện có thể xử lý phần lớn năng lượng tái tạo?”
Babcock & Wilcox cũng sử dụng vòng lặp hóa học ở Ohio và Wyoming. Nhà máy ở Ohio sẽ bắt đầu sản xuất hydro vào năm tới và sử dụng khí đốt tự nhiên làm nhiên liệu chính. Nhà máy đó sẽ sản xuất từ 1 đến 3 tấn mỗi ngày, công suất mà ngành công nghiệp và giao thông vận tải sẽ triển khai. Cơ sở ở Wyoming sẽ đi vào hoạt động vào năm 2028 và sử dụng than. Nó sẽ bắt đầu sản xuất 10 đến 15 tấn hydro mỗi ngày và dần dần mở rộng quy mô, loại năng lượng mà các công ty tiện ích và vận tải sẽ tiêu thụ.
Theo Đánh giá hydro toàn cầu năm 2023 của Cơ quan năng lượng quốc tế, các dự án hydro carbon thấp đang tăng tốc: Nếu tất cả các thỏa thuận đã công bố thành hiện thực, sản lượng hàng năm có thể đạt 38 triệu tấn vào năm 2030. Để điều đó xảy ra, những dự án đó cần tiền. Đối với các nhà máy của Babcock, họ nhận được một số nguồn tài trợ của chính phủ.
Young cho biết: “Chúng tôi đang thực hiện các bước để đưa công nghệ này nhanh chóng đến trạng thái thương mại hóa”. “Chúng tôi sẽ xanh như bất kỳ dự án nào trên thế giới.”
Tiền đề cơ bản của Babcock & Wilcox là quá trình chuyển đổi năng lượng xanh cần có thời gian và công nghệ của nó đã có tính ứng dụng thực tế. Điện phân cũng có nhiều hứa hẹn. Nhu cầu tăng cao có nghĩa là việc sản xuất hydro carbon thấp đang đến gần. Tuy nhiên, để đạt được tiềm năng của nó, các nhà phát triển phải mở rộng quy mô, giảm chi phí sản xuất, vận chuyển và lưu trữ.
Mời đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
