Liệu amoniac xanh của Trung Quốc có thể ứng phó với sự suy thoái của hydro xanh? | TIN TỨC

Liệu amoniac xanh của Trung Quốc có thể ứng phó với sự suy thoái của hydro xanh? | TIN TỨC

Sản xuất amoniac xanh có thể khả thi về mặt thương mại mà không cần trợ cấp trong nước, nhưng vẫn còn những trở ngại trong việc mở rộng quy mô

Tàu trình diễn chạy bằng amoniac tinh khiết đầu tiên trên thế giới thực hiện chuyến hải trình đầu tiên tại Hợp Phì, tỉnh An Huy, tháng 6 năm 2025 (Ảnh: Zhou Mu / Xinhua / Alamy)

Khoảng 70% amoniac được sản xuất trên toàn cầu được dùng để sản xuất phân đạm, phần còn lại được sử dụng trong các ngành công nghiệp dược phẩm, dệt may và khai khoáng. Tuy nhiên, loại khí này có tiềm năng đóng vai trò ngày càng quan trọng trong việc giải quyết biến đổi khí hậu.

“Amoniac xanh”, được sản xuất bằng năng lượng tái tạo, có thể được sử dụng làm nhiên liệu không carbon cho tàu thuyền hoặc sản xuất điện, cũng như làm “chất mang” cho hydro. Được cấu thành từ hydro và nitơ, amoniac dễ hóa lỏng hơn hydro nguyên chất và có thể được vận chuyển trong các bồn chứa và đường ống có sẵn. Tại điểm đến, nó có thể được “phân tách” trở lại thành hydro bằng chất xúc tác.

Việc sản xuất amoniac xanh đắt hơn so với phương pháp thông thường vì nó đòi hỏi hydro được sản xuất bền vững và nguồn cung cấp năng lượng tái tạo ổn định. Các nhà đầu tư nước ngoài đã thể hiện sự sẵn sàng trả cho các công ty Trung Quốc mức phí bảo hiểm xanh cho sản phẩm này, nhưng trên toàn cầu, các dự án khí đốt xanh đang có xu hướng bị hủy bỏ do nhu cầu yếu và chi phí ngày càng tăng. Tại Trung Quốc, nhiều dự án vẫn nằm trên giấy tờ.

Mặc dù người mua amoniac để sản xuất phân bón nông nghiệp phần lớn không muốn trả phí bảo hiểm, nhưng nhu cầu về sản phẩm này có thể sẽ tăng lên do ngành vận tải biển toàn cầu cần cắt giảm khí thải, các chuyên gia chia sẻ với Dialogue Earth. Họ cho biết thêm rằng việc mở rộng thị trường carbon của Trung Quốc để bao gồm cả ngành công nghiệp hóa chất sẽ cải thiện tính khả thi về mặt kinh tế của amoniac xanh.

Những nỗ lực thúc đẩy amoniac xanh tại Trung Quốc
Vào tháng 7, nhà máy hydro và amoniac xanh của Envision Energy đã bắt đầu hoạt động tại Xích Phong, Nội Mông. Với khả năng sản xuất 320.000 tấn amoniac xanh mỗi năm, nhà máy này đánh dấu sự chuyển dịch từ các dự án trình diễn sang sản xuất thương mại quy mô lớn tại Trung Quốc, theo CCTV News.

Trung Quốc đã và đang thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang sản xuất amoniac ít carbon kể từ năm 2022 để giúp đạt được các mục tiêu carbon của mình. Chỉ hơn hai tuần sau khi dự án Chifeng đi vào hoạt động, một nhà máy tương tự đã đi vào hoạt động tại Đại An, Cát Lâm. Nhà máy này, thuộc sở hữu của Tổng công ty Đầu tư Điện lực Nhà nước, có thể sản xuất tới 180.000 tấn amoniac xanh mỗi năm.

Đến cuối năm 2024, Trung Quốc đã có gần 100 nhà máy amoniac xanh đang được quy hoạch hoặc đang xây dựng. Nếu tất cả được xây dựng, tổng sản lượng của chúng sẽ là 20 triệu tấn mỗi năm - tương đương 48% sản lượng toàn cầu hiện nay, và cao hơn bất kỳ quốc gia nào khác. Theo dữ liệu do Viện Rocky Mountain (RMI), một tổ chức phi lợi nhuận tập trung vào năng lượng sạch, cung cấp.

Li Ting, đại diện chính kiêm giám đốc điều hành của RMI Trung Quốc, chia sẻ với Dialogue Earth rằng ngành amoniac xanh của Trung Quốc đang bắt đầu hình thành, nhưng vẫn chưa thực sự cất cánh. Bà cho biết, giai đoạn hiện tại là một "trận chiến then chốt" - một cơ hội để chứng minh công nghệ và mô hình kinh doanh hiệu quả, đồng thời thiết lập các chính sách, tiêu chuẩn và cơ chế thị trường.

Chi phí amoniac xanh
Trung Quốc là quốc gia sản xuất và tiêu thụ amoniac lớn nhất thế giới, sản xuất 73 triệu tấn vào năm 2024. Trong số đó, 78% là "amoniac nâu" được sản xuất từ ​​than đá. Năm 2020, sản xuất amoniac tại Trung Quốc đã thải ra 220 triệu tấn CO2 - chiếm khoảng 2,2% lượng khí thải quốc gia.

Amoniac thường được tổng hợp bằng cách kết hợp hydro với nitơ khí quyển trong các buồng phản ứng nhiệt độ cao, áp suất cao. Lượng carbon thải ra phụ thuộc vào nguồn điện được sử dụng và nguồn hydro. Khí được sản xuất bằng nhiên liệu hóa thạch được gọi là hydro xám. Khi carbon thải ra được thu giữ, hydro xám trở thành hydro xanh. Khi khí được sản xuất bằng phương pháp điện phân nước sử dụng năng lượng tái tạo, đó là hydro xanh. Màu sắc của amoniac cũng tương tự nhau, với loại lý tưởng nhất là loại xanh lá cây, không sử dụng nhiên liệu hóa thạch ở bất kỳ giai đoạn nào.

Việc loại bỏ dần amoniac nâu để chuyển sang loại xanh lá cây sẽ đóng góp quan trọng vào việc đạt được các mục tiêu carbon của Trung Quốc. Tuy nhiên, bạn không thể sản xuất amoniac xanh mà không có hydro xanh, và việc sản xuất hydro xanh đang bị kìm hãm bởi chi phí cao.

Hầu hết các nhà máy amoniac xanh hiện nay đều được tích hợp với sản xuất hydro xanh tại chỗ. Một số tỉnh đã áp dụng trợ cấp cho hydro xanh, điều này sẽ giúp amoniac xanh rẻ hơn. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, việc giới hạn trợ cấp khiến chúng trở nên hạn chế đối với các nhà máy amoniac lớn hơn.

Điện là chi phí lớn nhất để sản xuất amoniac xanh, chiếm từ 70% đến 80% tổng chi phí. Vì vậy, chìa khóa để có sản lượng rẻ hơn là nguồn cung cấp điện xanh giá cả phải chăng và liên tục, nghĩa là xây dựng ở những nơi có nhiều năng lượng gió hoặc mặt trời. Tuy nhiên, RMI đã tính toán rằng sản xuất amoniac xanh ở Trung Quốc, ngay cả khi giả định năng lượng gió ổn định, chi phí vẫn cao hơn từ 1,2 đến 2,1 lần so với amoniac nâu.

Trên thực tế, các nguồn năng lượng tái tạo luôn biến động. Sản xuất 

Người tiêu dùng có thể lựa chọn kết nối với lưới điện và mua điện khi cần, hoặc tiếp tục sử dụng điện độc lập và mua hệ thống lưu trữ năng lượng. Cả hai lựa chọn đều làm tăng chi phí.

Li Shuyi, giám đốc chương trình Trung Quốc của RMI, đang làm việc về quá trình khử cacbon trong ngành công nghiệp nặng. Bà chỉ ra rằng nhà máy Chifeng được xây dựng gần các nguồn năng lượng gió và mặt trời dồi dào và đã lựa chọn phương pháp tiếp cận độc lập. Nhà máy có công suất lưu trữ điện 680 megawatt giờ để đảm bảo sản xuất amoniac có thể tiếp tục hoạt động. Bà cho biết chi phí điện của nhà máy sẽ chỉ bằng một phần ba so với các cơ sở công nghiệp lân cận, tạo nền tảng vững chắc cho khả năng cạnh tranh.

Với những thay đổi chính sách gần đây khuyến khích tiêu thụ điện xanh, Li Shuyi kỳ vọng sẽ thấy nhiều nhà máy amoniac xanh hơn lựa chọn xây dựng các mô hình lưu trữ kết hợp gió-mặt trời-hydro ngoài lưới điện.

Một dự án trình diễn sản xuất điện mặt trời, sản xuất và lưu trữ hydro tại Delingha, tỉnh Thanh Hải, tây bắc Trung Quốc (Ảnh: Ma Mingyan / China News Service / Alamy)

Liệu người mua có trả giá cao?

Nhà máy Chifeng đang hoạt động mà không cần trợ cấp, một phần nhờ vào nguồn điện xanh giá rẻ. Tuy nhiên, sự hỗ trợ từ khách hàng nước ngoài và hệ thống tiêu chuẩn amoniac xanh đang được cải thiện cũng góp phần đáng kể.

Do amoniac xanh vẫn còn đắt đỏ, việc khách hàng sẵn sàng trả thêm phí bảo hiểm xanh là rất quan trọng. Vào tháng 7 năm 2024, chiến lược nhập khẩu hydro và các dẫn xuất của hydro của Đức đã lần đầu tiên ấn định giá amoniac xanh. Với mức giá lên tới 1.000 EUR/tấn, mức giá này cao gấp ba hoặc bốn lần so với giá amoniac thông thường. Cơ sở Chifeng đã ký hợp đồng cung cấp amoniac xanh với Marabeni, một tập đoàn thương mại của Nhật Bản. Nhà máy của Tổng công ty Đầu tư Điện lực Nhà nước tại Cát Lâm đã có các thỏa thuận với người mua ở Châu Âu, Nhật Bản và Hàn Quốc.

Vào tháng 5 năm nay, giai đoạn đầu tiên của cơ sở Chifeng đã được trao Chứng nhận Amoniac Tái tạo bởi tổ chức cấp chứng nhận của Pháp là Bureau Veritas, xác nhận các đặc tính môi trường của sản phẩm và cho phép xuất khẩu dễ dàng hơn.

Li Shuyi cho biết một tiêu chuẩn "tổ chức" tự nguyện để phân loại amoniac xanh, do ngành công nghiệp đặt ra, đã có hiệu lực vào đầu năm nay. Một tiêu chuẩn công nghiệp bắt buộc, do chính phủ đặt ra, đang được xây dựng và dự kiến ​​sẽ được công bố vào cuối năm. Bà cho biết nếu Trung Quốc có thể đẩy nhanh công việc này và điều chỉnh các tiêu chuẩn của mình phù hợp với các tiêu chuẩn được sử dụng trên toàn thế giới, các sản phẩm của nước này sẽ cạnh tranh hơn trên thị trường xuất khẩu.

Thị trường ổn định sẽ thúc đẩy đầu tư thượng nguồn và niềm tin. Theo Li Ting, các quốc gia như Đức và Nhật Bản đã đưa ra kế hoạch nhập khẩu amoniac xanh để hỗ trợ các ngành phát thải nhiều như vận tải biển và hóa chất với chi phí khử cacbon.

Lou Yushan, cựu nhà nghiên cứu của Đại học Columbia và chuyên gia về phát triển hydro của Trung Quốc, cho biết Châu Âu, Nhật Bản và Hàn Quốc là những nước mua amoniac "sạch" (xanh lam và xanh lục) nhiều hơn. Vào tháng 5 năm 2024, Nhật Bản đã thông qua Đạo luật Thúc đẩy Xã hội Hydro, bao gồm một thỏa thuận kéo dài 15 năm để trợ cấp chênh lệch chi phí giữa amoniac xanh và than hoặc khí đốt. Châu Âu và Hàn Quốc cũng có các cơ chế tương tự.

Phần lớn chính sách hỗ trợ của Trung Quốc tập trung vào sản xuất hydro và amoniac. Có ít sự hỗ trợ hạ nguồn để khuyến khích sử dụng các sản phẩm xanh hơn và ngành công nghiệp này vẫn cần được hỗ trợ để khép kín chu trình, Lou nói.

Lou cũng nói với Dialogue Earth rằng có rất ít người mua amoniac xanh ở Trung Quốc. Ngoại lệ là "giao dịch nội bộ" của các công ty nhà nước lớn như Sinopec, những công ty tự sản xuất và sử dụng nó. Trước đây, các công ty này sản xuất amoniac và metanol bằng hydro nâu. Giờ đây, chính sách đang khuyến khích họ thiết lập các dự án hydro xanh và sử dụng hydro xanh làm nguyên liệu đầu vào.

"Những công ty đó có tiền, có đất, có thể tiếp cận các khoản vay lãi suất thấp, và họ không phải lo lắng về việc tìm kiếm người mua vì họ có thể sử dụng hydro xanh hoặc amoniac xanh trong hoạt động của mình. Tuy nhiên, các công ty tư nhân như Envision Energy cần phải tìm kiếm người mua ở nước ngoài", bà nói.

Những bất ổn
Cho dù bạn ở đâu trên thế giới, khả năng hoạt động thương mại và không cần trợ cấp trong nước đều phụ thuộc vào dự án, Lou nói. Một số công ty, như công ty ở Xích Phong, có thể duy trì chi phí cạnh tranh và tìm được người mua sẵn sàng trả giá cao. Những dự án khác đã bị trì hoãn hoặc hủy bỏ. Ví dụ, quyết định đầu tư cuối cùng cho một dự án hydro và amoniac xanh công suất 600 megawatt ở Angola đã bị trì hoãn vào tháng 6 do thiếu nhu cầu.

Theo một bài báo gần đây của Viện Năng lượng thuộc Đại học Bắc Kinh, nhu cầu yếu và chi phí tăng cao đã khiến nhiều dự án sản xuất hydro trên toàn thế giới phải kết thúc sớm.

Điều này cũng đúng ở Trung Quốc. Theo Tổ chức Hợp tác và Phát triển Liên kết Năng lượng Toàn cầu, một tổ chức phi lợi nhuận có trụ sở tại Trung Quốc, những thay đổi về chính sách đã dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng các kế hoạch sản xuất hydro, amoniac và ethanol xanh mới. Tuy nhiên, hầu hết các dự án vẫn chỉ nằm trên giấy tờ vì các công ty năng lượng thực sự quan tâm đến việc xin giấy phép sản xuất điện tái tạo. Để đạt được những điều này, họ phải chứng minh với chính quyền địa phương rằng sẽ có đủ nhu cầu đối với nguồn điện mà họ tạo ra, vì vậy họ lên kế hoạch cho các dự án hóa chất xanh nhưng không thành hiện thực.

Tháng 9 năm ngoái, các chính quyền bao gồm Nội Mông và Trương Dịch ở Cam Túc đã công bố việc thắt chặt quy trình phê duyệt cho các dự án hydro xanh, theo China Energy News đưa tin. Chính quyền Nội Mông cho biết việc không khởi công xây dựng sẽ dẫn đến việc hủy bỏ dự án và các giấy phép năng lượng tái tạo liên quan. Theo Orange Group, một viện nghiên cứu tập trung vào năng lượng hydro, sản xuất amoniac xanh là mục đích sử dụng cho sản lượng của 58% các dự án hydro xanh hiện có. Với các mô hình kinh doanh vẫn chưa rõ ràng và cơn sốt năng lượng hydro đang hạ nhiệt, sản xuất amoniac xanh rõ ràng đang phải đối mặt với những bất ổn.

Nhiên liệu là một lối thoát
Mặc dù 70% sản lượng amoniac hiện được dùng để sản xuất phân bón, Viện Rocky Mountain dự kiến ​​lượng sử dụng trong nông nghiệp sẽ giảm xuống còn 20% vào năm 2025. Điều này một phần là do phân bón sẽ được sử dụng hiệu quả hơn. Phân bón rất thiết yếu cho nông nghiệp, và nguồn cung cũng như giá cả của nó có thể ảnh hưởng đến an ninh lương thực. Người mua không mấy hào hứng với việc trả thêm phí bảo hiểm xanh cho loại nhiên liệu này.

Nhiên liệu xanh hiện chiếm gần 0% nhu cầu amoniac, nhưng trong tương lai, nó có thể chiếm 50% và đóng vai trò quan trọng trong việc tái cấu trúc ngành. Li Ting cho biết ngành vận tải biển có thể là ngành đầu tiên sử dụng amoniac làm nhiên liệu trên quy mô lớn. Ngành vận tải biển chiếm gần 3% lượng khí thải toàn cầu và ngành này đang chịu áp lực tìm kiếm nhiên liệu thay thế, đặc biệt là cho các tuyến đường dài không phù hợp với tàu điện.

Amoniac tương đối tương thích với các động cơ tàu hiện có và công nghệ sử dụng nó làm nhiên liệu đã được định hình rõ ràng, khiến ngành vận tải biển có nhiều khả năng trở thành ngành đi đầu, Li Ting cho biết. Là một ngành công nghiệp toàn cầu hóa, vận tải biển cũng đã bắt đầu thiết lập các hệ thống hợp tác xuyên biên giới và chứng nhận xanh, đặt nền móng cho thương mại quốc tế và định giá amoniac xanh.

Bà nói thêm, nếu vận chuyển được mở rộng quy mô sử dụng, điều này sẽ giúp giảm chi phí, chuẩn hóa các hoạt động và hợp lý hóa chuỗi cung ứng, từ đó lan tỏa lợi ích sang các ngành công nghiệp khác như sản xuất và nông nghiệp.

Nhưng việc thúc đẩy amoniac xanh không thể chỉ dựa vào một yếu tố đơn lẻ. Li Ting cho biết: “Việc cắt giảm chi phí điện và mở rộng quy mô máy điện phân đương nhiên rất quan trọng, bởi vì điều này giúp giảm chi phí đơn vị. Nhưng để triển khai trên quy mô lớn và thương mại hóa thực sự, chúng ta cần chính sách, thị trường và công nghệ đồng bộ.

“Ví dụ, nếu chúng ta có thể mở rộng thị trường carbon để bao gồm ngành công nghiệp hóa chất và xây dựng một cơ chế định giá carbon hiệu quả, amoniac xanh sẽ trở nên khả thi hơn về mặt kinh tế.”

Năm nay, Trung Quốc đã mở rộng thị trường carbon để bao gồm các ngành thép, xi măng và nhôm, và dự kiến ​​sẽ có thêm nhiều ngành công nghiệp nặng hơn, chẳng hạn như hóa chất, được đưa vào thị trường vào năm 2027.

Tác giả: Niu Yuhan