Nghịch lý Amoniac – Hydrogen: Khi Chuyển Đổi Năng Lượng Va Chạm Với Thực Tế Công Nghiệp Đức
16/02/2026
Hanno Böck
Nhà báo tự do. Khử carbon trong công nghiệp, Khí hậu, Năng lượng, An ninh CNTT. Bản tin về Khử carbon trong công nghiệp
Đại học Humboldt Berlin
Việc chuyển đổi năng lượng tại Đức đang bước vào một giai đoạn gây tranh luận sâu sắc, đặc biệt sau khi công bố dự án hợp tác giữa SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH và Uniper nhằm xây dựng cơ sở trình diễn công nghiệp đầu tiên trên thế giới để sản xuất hydrogen từ amoniac.
Theo kế hoạch, từ năm 2027, SKW – nhà sản xuất amoniac lớn nhất Đức – sẽ cung cấp amoniac cho cơ sở “cracker” tại Gelsenkirchen. Tại đây, amoniac sẽ được gia nhiệt ở nhiệt độ cao để tách thành hydrogen và nitrogen, sau đó hydrogen tinh khiết được đưa vào hệ thống cung ứng năng lượng.
Trên lý thuyết, mô hình này được xem là bước chuẩn bị cho thương mại hydrogen toàn cầu, khi Đức dự kiến nhập khẩu amoniac “xanh” từ các quốc gia có chi phí năng lượng tái tạo thấp hơn. Tuy nhiên, về mặt kỹ thuật và hiệu suất năng lượng, chuỗi quy trình này gây ra nhiều câu hỏi.
Vòng lặp năng lượng gây tranh cãi
Hiện tại, phần lớn hydrogen dùng để sản xuất amoniac tại Đức vẫn đến từ khí tự nhiên. Nghĩa là hydrogen được tạo ra, chuyển hóa thành amoniac theo quy trình Haber-Bosch, rồi lại bị “crack” ngược thành hydrogen.
Về mặt nhiệt động học, mỗi bước đều gây tổn thất năng lượng đáng kể. Electrolysis mất khoảng 30% năng lượng đầu vào, tổng hợp amoniac gây thêm tổn thất, và quá trình cracking có thể làm mất thêm 15–30%. Hiệu suất toàn chuỗi có thể giảm xuống chỉ còn khoảng 40–50%.
Điều này khiến nhiều nhà quan sát đặt câu hỏi: liệu đây có phải là một “cỗ máy tiêu hủy năng lượng” nếu không đi kèm nguồn amoniac thực sự phát thải thấp?
Amoniac: sản phẩm cuối hay chất mang?
Về nguyên tắc, nếu Đức nhập khẩu amoniac xanh – ví dụ từ Ấn Độ – thì bản thân nó đã là một sản phẩm khử carbon hoàn chỉnh cho ngành phân bón và hóa chất. Không nhất thiết phải chuyển ngược thành hydrogen.
Tuy nhiên, nhiều ngành công nghiệp nặng như thép và lọc dầu cần hydrogen phân tử (H₂), không thể thay thế trực tiếp bằng NH₃. Do hydrogen khó vận chuyển đường dài vì mật độ năng lượng thể tích thấp và yêu cầu hạ tầng phức tạp, amoniac được xem là “chất mang” khả thi hơn.
Trong bối cảnh đó, cơ sở cracking tại Gelsenkirchen có thể đóng vai trò trung tâm trong chiến lược nhập khẩu hydrogen của Đức và của European Union.
Bài toán công nghiệp và tài sản mắc kẹt
Tuy nhiên, câu chuyện không chỉ dừng ở kỹ thuật. Việc chuyển đổi sang nhập khẩu amoniac xanh quy mô lớn có thể làm suy giảm vai trò của các nhà máy sản xuất dựa vào khí tự nhiên trong nước.
Đối với các doanh nghiệp như SKW, tham gia vào chuỗi cung ứng hydrogen nhập khẩu giúp duy trì vị thế công nghiệp và tận dụng hạ tầng hiện hữu. Đây là yếu tố chiến lược nhằm tránh nguy cơ “stranded assets” trong quá trình chuyển đổi năng lượng.
Câu hỏi đặt ra không chỉ là hiệu suất năng lượng, mà còn là cấu trúc tương lai của nền công nghiệp hóa chất Đức.
Chính sách và thực tế
Trong khi European Union thúc đẩy khử carbon mạnh mẽ trong công nghiệp nặng, Đức lại đối mặt với hạn chế về tiềm năng năng lượng tái tạo nội địa. Nhập khẩu hydrogen hoặc amoniac gần như là điều không thể tránh khỏi.
Dự án tại Gelsenkirchen, dù là cơ sở trình diễn, phản ánh sự căng thẳng giữa lý tưởng khí hậu, hiệu quả kinh tế và bảo vệ nền tảng công nghiệp quốc gia.
Chuyển đổi năng lượng không chỉ là bài toán vật lý hay hóa học. Đó còn là bài toán chính trị, kinh tế và an ninh năng lượng – nơi những quyết định đôi khi đi xa hơn logic nhiệt động học thuần túy.
