Làn sóng Hydro Xanh: Linde và Air Liquide Dẫn Đầu Điện Phân cho Quá Trình Khử Cacbon Công Nghiệp
24 tháng 10, 2025
Nếu bạn đã theo dõi sự chuyển dịch năng lượng, có lẽ bạn đã thấy hydro xanh xuất hiện trên mọi lộ trình. Nhưng chỉ đến bây giờ - nhờ những gã khổng lồ như Linde và Air Liquide dấn thân vào các dự án điện phân lớn - việc sản xuất hydro không carbon thực sự mới có vẻ trong tầm tay. Hai công ty lớn này rất am hiểu chuyên môn của mình - họ đã bán hydro từ nhiên liệu hóa thạch trong hơn một thế kỷ. Điểm mới là việc họ đặt cược toàn bộ vào các quy trình sử dụng năng lượng tái tạo, mở ra một chương mới trong quá trình khử cacbon công nghiệp toàn cầu.
Hãy lấy đầu năm 2024 làm ví dụ. Air Liquide đã bật công tắc tại một trong những trung tâm hydro xanh lớn nhất hành tinh ở Quebec, khai thác thủy điện để cung cấp cho máy điện phân kiềm phân tách nước thành H2 và oxy. Đây không phải là bản demo một lần - nó được chế tạo để hoạt động liên tục trong nhiều năm, hoàn chỉnh với bản sao kỹ thuật số và bảo trì dự đoán để tận dụng mọi giọt hiệu quả. Không chịu thua kém, Linde đã hợp tác với Shell tại nhà máy REFHYNE II của Đức - một máy điện phân công suất 100 MW sẽ sản xuất khoảng 44.000 kg H2 xanh mỗi ngày, cung cấp cho mạng lưới các nhà máy lọc dầu và trung tâm hóa chất của Shell tại Antwerp. Ngoài những công ty hàng đầu này, cả hai công ty đều để mắt đến các địa điểm gần các trang trại năng lượng mặt trời của Baja, vành đai gió Texas và các dòng thủy triều của Scandinavia - bất kỳ nơi nào có nguồn năng lượng tái tạo giá rẻ và các chính sách thân thiện, như REPowerEU của EU và Đạo luật giảm lạm phát của Hoa Kỳ, đang được khai thác.
Đẩy mạnh máy điện phân
Cốt lõi của sự thay đổi này là công nghệ điện phân giúp sản xuất hydro thực sự sạch. Bạn đưa nước vào máy điện phân và dùng điện để phân tách H2O thành hydro và oxy. Có hai hướng chính: hệ thống màng trao đổi proton (PEM) - siêu nhạy với sự sụt giảm và tăng đột biến của năng lượng tái tạo, xử lý sự tăng công suất nhanh chóng khi mặt trời lặn hoặc gió giật - và máy điện phân kiềm, được biết đến với hiệu suất ổn định, lâu dài với chi phí ban đầu thấp hơn và độ tin cậy đã được chứng minh. Cả hai loại đều chứng kiến chi phí vốn đầu tư giảm 30% trong năm năm qua, nhờ vào những cải tiến về vật liệu và quy mô sản xuất. Thay vì chỉ mua các thiết bị có sẵn, Linde và Air Liquide đang tích hợp phần mềm riêng, lớp phủ xúc tác tiên tiến và các thủ thuật quản lý nhiệt để tăng độ bền và thời gian hoạt động. Kết quả là gì? Tuổi thọ của các cụm pin dài hơn, thời gian ngừng hoạt động bảo trì ít hơn và con đường rõ ràng hơn để đạt được giá hydro dưới 2 đô la/kg.
Mở rộng quy mô với năng lượng tái tạo
Việc lắp đặt các máy điện phân tại các cánh đồng là chưa đủ—năng lượng tái tạo lớn, giá rẻ mới là chìa khóa thực sự để biến hydro xanh thành hiện thực về mặt kinh tế ở quy mô công nghiệp. Tại Quebec, Air Liquide khai thác thủy điện tràn, đảm bảo máy điện phân hoạt động 24/7 bằng nguồn năng lượng không carbon. Nhà máy REFHYNE II của Đức tách biệt lưới điện khỏi các trang trại điện gió và điện mặt trời, chứng minh rằng sự kết hợp đa dạng các nguồn năng lượng tái tạo có thể cân bằng giữa các đỉnh và đáy. Tại Hoa Kỳ, các nhóm đang ký kết các hợp đồng mua bán điện dài hạn với các nhà phát triển năng lượng mặt trời ở Tây Nam và các nhà khai thác điện gió ở Đồng bằng Trung tâm để khóa giá dưới 2 xu/kWh. Họ thậm chí còn đang khám phá các loại pin lai hydro, nơi năng lượng mặt trời dư thừa có thể sạc pin hoặc chạy máy điện phân trong giờ thấp điểm. Bằng cách đặt sản xuất đồng thời với các điểm nóng năng lượng và sắp xếp các bên mua điện - nhà máy chế biến thực phẩm, trung tâm dữ liệu và thậm chí cả các cơ sở thu giữ carbon - họ đang cắt giảm tổn thất truyền tải và phòng ngừa biến động giá điện mạnh. Đó là bí quyết cho hydro xanh cạnh tranh về chi phí.
Cổ phần chiến lược trong nền kinh tế hydro
Tại sao phải chạy nước rút? Trước hết, các khoản trợ cấp và ưu đãi cho nhiên liệu sạch đã làm lu mờ những gì nhiên liệu hóa thạch từng có - và điều đó làm thay đổi bảng cân đối kế toán theo hướng có lợi cho hydro. Linde và Air Liquide coi quá trình khử cacbon công nghiệp là bất động sản hàng đầu: các nhà máy thép, nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa chất đang rất cần nguyên liệu đầu vào ít carbon được đưa vào các đường ống và lò phản ứng hiện có. Định giá carbon của châu Âu, tín dụng IRA của Hoa Kỳ và các khu công nghiệp xanh của châu Á đều đang thu hút nguồn vốn lớn vào H2 xanh. Bằng cách đặt cược sớm, các công ty này sẽ có được các mối quan hệ đối tác quan trọng, nắm bắt được các kết nối lưới điện và xây dựng sức mạnh kỹ thuật của mình. Những công ty mới nổi như Nel, ITM Power và các nhà vô địch cấp tiểu bang đang bám sát phía sau, nhưng với hàng thập kỷ vận hành đường ống và các quy trình an toàn, Linde và Air Liquide đã có một khởi đầu thuận lợi. Thêm vào đó, việc cung cấp khí "xanh" không còn là một điều tốt đẹp nữa—mà là điều bắt buộc phải có nếu bạn muốn duy trì hoạt động kinh doanh khi các mục tiêu phát thải ròng bằng 0 ngày càng khắt khe hơn.
Xây dựng Cơ sở Hạ tầng Hydro
Việc sản xuất hydro xanh chỉ là một nửa chặng đường—việc vận chuyển và cất giữ nó cũng đặt ra những câu hỏi riêng. Cả Linde và Air Liquide đều đang thử nghiệm pha trộn hydro trong các đường ống dẫn khí đốt tự nhiên kiểu cũ để xem bạn có thể đưa bao nhiêu H2 vào trước khi cần hợp kim mới. Họ đang xây dựng các trạm nén chuyên dụng và triển khai các bồn chứa đông lạnh tiên tiến cho hydro lỏng, đồng thời thử nghiệm các xe kéo ống và toa tàu để phân phối trong khu vực. A
Tại các cảng, họ đang cải tạo các nhà ga để nạp sà lan H2, và trên đường cao tốc, các trạm tiếp nhiên liệu hydro xanh đang xuất hiện cùng với các bộ sạc xe điện. Kế hoạch xây dựng các trung tâm hydro lớn tại Thung lũng Ruhr của Đức, Cảng Grand Port Maritime của Pháp và Bờ biển Vịnh Texas nhằm mục đích tập hợp các nhà sản xuất, người dùng cuối và các kho lưu trữ — tạo ra một cơ sở hạ tầng hydro tại địa phương giúp cắt giảm chi phí hậu cần và đẩy nhanh quá trình triển khai.
Tất cả động lực này đi kèm với một số công việc phụ hấp dẫn: sự gia tăng việc làm — kỹ sư, đội xây dựng, chuyên gia năng lượng tái tạo, thậm chí cả nhà phát triển phần mềm cho các bản sao kỹ thuật số — đặc biệt là ở các khu vực bùng nổ năng lượng gió, mặt trời hoặc thủy điện. Các cộng đồng từng phụ thuộc vào các mỏ than đang có một cuộc sống thứ hai bằng cách xây dựng các mô-đun điện phân. Các quốc gia đa dạng hóa cơ cấu năng lượng, tăng cường an ninh và cắt giảm quan hệ với dầu khí nhập khẩu, giúp giảm thiểu các cú sốc địa chính trị. Nhưng đừng tô hồng sự thật - chi phí vốn ban đầu vẫn lên tới hàng trăm triệu đô la, các quy định rất khác nhau, và nhu cầu đào tạo hàng nghìn người vận hành, thợ hàn và thanh tra an toàn là rất lớn. Việc tài trợ vẫn còn khó khăn đối với các nhà máy đầu tiên, mặc dù các ngân hàng đầu tư xanh và các công cụ tài chính hỗn hợp đang đẩy mạnh. Tuy nhiên, nếu nhìn vào các xu hướng, hydro xanh đang dần thoát khỏi vị thế độc tôn và bước vào xu hướng chủ đạo của ngành công nghiệp nặng.
Nhìn về phía trước
Vậy, liệu những dự án gây chú ý này có làm thay đổi cục diện hướng tới một tương lai sử dụng năng lượng hydro không? Thành thật mà nói, chúng đã làm được điều đó rồi. Mỗi máy điện phân mới, mỗi megawatt năng lượng tái tạo bổ sung, đều giúp giảm chi phí và giúp sản xuất hydro thân thiện hơn với túi tiền. Chúng ta cũng đang thấy những lợi ích lan tỏa trong lĩnh vực di chuyển: xe tải, tàu hỏa và thậm chí cả tàu thủy chạy bằng hydro đang xếp hàng để tiếp tế. Pha trộn hydro với khí tự nhiên đang chứng tỏ là một cách ít tác động để khử cacbon cho các tòa nhà, và việc lưu trữ theo mùa trong các hang muối mang đến một giải pháp cân bằng lưới điện. Chắc chắn, chúng ta sẽ cần thêm hàng gigawatt năng lượng tái tạo, quy trình cấp phép thông thoáng hơn và các quy định rõ ràng. Nhưng Linde và Air Liquide đã chứng minh công nghệ đã sẵn sàng để phát triển và thị trường đã sẵn sàng. Hãy chú ý theo dõi trong năm tới—bạn sẽ thấy nhiều công suất điện phân hơn được đưa vào hoạt động và lộ trình rõ ràng hơn hướng tới thép khử cacbon, hóa chất, amoniac, v.v.
Giới thiệu về Linde
Linde plc là công ty khí công nghiệp hàng đầu toàn cầu có trụ sở tại Ireland và Hoa Kỳ, với hơn 80.000 nhân viên và hoạt động tại hơn 100 quốc gia. Được thành lập vào năm 1879, công ty chuyên sản xuất, chế biến, lưu trữ và phân phối khí đốt—từ oxy y tế đến khí tự nhiên hóa lỏng. Hiện nay, Linde đang đầu tư hàng tỷ đô la vào hydro xanh, nghiên cứu điện phân và các dịch vụ kỹ thuật số. Dự án Shell REFHYNE II tại Đức chỉ là một ví dụ quy mô megawatt về năng lực của Linde trong việc tích hợp, vận hành và tối ưu hóa các nhà máy năng lượng sạch quy mô lớn trên toàn thế giới.
Giới thiệu về Air Liquide
Air Liquide, được thành lập năm 1902, là một tập đoàn khí đốt công nghiệp lớn của Pháp với khoảng 66.000 nhân viên và hiện diện tại hơn 80 quốc gia. Từ lâu, công ty đã là đơn vị dẫn đầu trong lĩnh vực sản xuất hydro cho các nhà máy lọc dầu và nhà máy amoniac, và hiện đang chuyển hướng mạnh mẽ sang điện phân và các giải pháp hydro xanh. Nhà máy tại Quebec, một trong những nhà máy hydro xanh lớn nhất thế giới, hoạt động liên tục bằng thủy điện. Với các khoản đầu tư liên tục vào các lĩnh vực lọc dầu, hóa chất, giao thông vận tải và thậm chí cả hàng không vũ trụ, Air Liquide đang siết chặt việc giảm thiểu carbon trong công nghiệp và xây dựng nền tảng cho nền kinh tế carbon thấp của tương lai.
