MIT phát triển công cụ HyCAT giúp tối ưu hóa vận chuyển hydro – Chìa khóa để hydro trở thành "nhiên liệu của tương lai"
Ngày 28 tháng 7 năm 2026
Annie Nguyễn
Hydro được nhiều chuyên gia gọi là "nhiên liệu của tương lai". Nó được kỳ vọng sẽ góp phần khử carbon cho nền kinh tế toàn cầu theo hai cách chính: đốt cháy hoặc cung cấp cho pin nhiên liệu để tạo ra năng lượng lưu trữ không phát thải carbon, chỉ thải ra nước. Hydro cũng có thể thay thế nhiên liệu hóa thạch hoặc làm nguyên liệu hóa học trong các quy trình công nghiệp khó giảm phát thải như sản xuất thép và xi măng.
Tuy nhiên, để hydro thực sự phát huy tiềm năng, hai thách thức lớn cần được vượt qua. Các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới đang nỗ lực giải quyết thách thức thứ nhất: tìm ra phương pháp sản xuất hydro tinh khiết vừa rẻ vừa ít phát thải carbon. Nhưng một thách thức quan trọng không kém là tìm ra phương pháp vận chuyển và lưu trữ hydro hiệu quả.
Bài toán vận chuyển hydro: Nhẹ nhưng cồng kềnh
Nơi sản xuất hydro tinh khiết có khả năng ở rất xa nơi sử dụng, vì vậy việc vận chuyển nó sẽ rất quan trọng – và rất khó khăn. Vấn đề bắt nguồn từ hai đặc điểm của hydro: nó là loại khí nhẹ nhất và có mật độ năng lượng trên mỗi đơn vị thể tích thấp. Do đó, để vận chuyển một lượng năng lượng nhất định cần một thể tích hydro rất lớn và một bình chứa được bịt kín đến mức các phân tử hydro không thể thoát ra ngoài. Nói một cách dễ hiểu, vận chuyển một loại nhiên liệu lỏng như xăng dễ dàng hơn nhiều. Và nếu không có phương tiện lưu trữ và vận chuyển tốt, hydro sẽ không thể thực hiện được lời hứa trở thành nhiên liệu sạch của thế giới trong tương lai.
HyCAT – Công cụ ra quyết định cho từng trường hợp cụ thể
Năm 2024, với sự tài trợ của ExxonMobil Technology and Engineering Co. thông qua MIT Energy Initiative (MITEI), một nhóm các nhà nghiên cứu của MITEI và các đồng nghiệp từ Exxon đã bắt đầu xem xét các cách tiếp cận khác nhau để vận chuyển hydro. Các nhà nghiên cứu đã kết luận rằng không có một câu trả lời duy nhất; chi phí và lượng phát thải carbon từ một phương thức vận chuyển nhất định sẽ khác nhau tùy theo từng địa điểm.
Thay vì đưa ra một bảng kết quả "tốt nhất", nhóm nghiên cứu đã tạo ra một công cụ mang tên HyCAT (Hydrogen Cost and Carbon Assessment Tool), cho phép người dùng hiểu các lựa chọn khác nhau và chọn phương án tốt nhất cho trường hợp cụ thể của họ. Các nhà nghiên cứu đã trình bày nghiên cứu và công cụ của họ trong một bài báo mới đăng trên tạp chí Fuel.
Đội ngũ nghiên cứu
Nghiên cứu được dẫn dắt bởi các cựu nghiên cứu sinh sau tiến sĩ của MITEI: Gasim Ibrahim, hiện là kỹ sư/nhà khoa học R&D tại Honeywell, và Guiyan Zang, cựu trưởng nhóm MITEI hiện là phó giáo sư tại Đại học Bang Washington. Các đồng tác giả khác đến từ MIT bao gồm các cựu nghiên cứu sinh sau tiến sĩ Bosong Lin, Jacqueline Garrido, Woojae Shin và Haoxiang Lai.
Ý nghĩa chiến lược
Công cụ HyCAT của MIT là một bước tiến quan trọng trong việc giải quyết bài toán vận chuyển hydro – một trong những rào cản lớn nhất đối với sự phát triển của nền kinh tế hydro toàn cầu. Bằng cách cho phép các nhà hoạch định chính sách, nhà đầu tư và nhà phát triển dự án đánh giá các lựa chọn vận chuyển dựa trên chi phí và phát thải carbon tại địa phương của họ, HyCAT giúp đưa ra các quyết định sáng suốt hơn, góp phần đẩy nhanh quá trình thương mại hóa hydro và hiện thực hóa tầm nhìn về một nền kinh tế năng lượng sạch, bền vững.
