Nghiên cứu mới cho thấy gió và thủy điện dẫn đầu về hydro sạch, trong khi năng lượng mặt trời tụt hậu | Tin tức | Kinh doanh sinh thái.
Để được coi là "sạch", lượng khí thải nhà kính trong toàn bộ chu kỳ sản xuất không được vượt quá các giới hạn này. Hiện tại, các tiêu chuẩn của Vương quốc Anh là tham vọng nhất trên thế giới, theo báo cáo của công ty tư vấn Deloitte thuộc Big Four.
Hydro xanh - nhiên liệu hydro được sản xuất hoàn toàn bằng phương pháp điện phân sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo - là một giải pháp mới nổi, ngày càng được ưa chuộng như một yếu tố chính góp phần vào quá trình khử cacbon trong các lĩnh vực khó giảm thiểu.
Báo cáo của Diễn đàn Kinh tế Thế giới nhấn mạnh đây là một cân nhắc quan trọng đối với các nước công nghiệp hóa châu Á, những nước đang phải đối mặt với tình thế tiến thoái lưỡng nan khi phải đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng trong khi vẫn phải chuyển đổi sang các nguồn năng lượng sạch hơn và bền vững hơn.
Được công bố trên tạp chí Nature, nghiên cứu đã xem xét hơn 1.000 nhà máy hydro được quy hoạch tại 72 quốc gia. Các nhà nghiên cứu cũng bao gồm các hỗn hợp lưới điện quốc gia vào năm 2030, được mô hình hóa cho một kịch bản chính sách hạn chế sự nóng lên ở mức 2°C.
Theo cấu hình sản xuất lạc quan nhất, lượng khí thải nhà kính trung bình từ tất cả các dự án là 2,9 kg CO2e/kgH2, thấp hơn một chút so với tiêu chuẩn của EU nhưng vẫn cao hơn tiêu chuẩn của Vương quốc Anh.
Con số này không bao gồm lượng khí thải liên quan đến vận chuyển, điều này sẽ làm tăng lượng khí thải thêm 1,5-1,8 kg CO2e/H2, tùy thuộc vào việc nhiên liệu được vận chuyển dưới dạng hydro lỏng hay được vận chuyển bằng đường ống đến đích.
Lượng khí thải từ sản xuất điện bằng năng lượng mặt trời chỉ duy trì một phần dưới mức giới hạn của Hoa Kỳ, do lượng khí thải cao hơn trong toàn bộ vòng đời của tấm pin quang điện.
Để so sánh, năng lượng gió thải ra khoảng 34 gam CO2 tương đương trên mỗi kilowatt giờ (g CO2e/kWh) điện, trong khi các tấm pin mặt trời tạo ra gần 50 gam CO2e/kWh.
Tuy nhiên, đến năm 2050, phần lớn sản lượng hydro dự kiến sẽ đến từ năng lượng mặt trời, với thị phần tăng lên hơn 60% so với mức dự kiến là 40% vào năm 2030.
Cấu hình công suất tối ưu
Các mô hình sản xuất là một mối quan tâm khác. Các nhà nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu phát hiện ra rằng cấu hình sản xuất “kết nối với lưới điện: xuất khẩu năng lượng” thải ra ít khí nhà kính nhất, bất kể nguồn năng lượng được sử dụng.
Trong cấu hình trên, năng lượng dư thừa được tạo ra từ các nguồn tái tạo được xuất vào lưới điện để người tiêu dùng khác sử dụng và do đó không được đưa vào tính toán phát thải khi sản xuất hydro.
Khi xem xét các cấu hình điện khác nhau, việc sử dụng năng lượng tái tạo trong cấu hình “kết nối lưới điện: xuất khẩu năng lượng” dẫn đến lượng khí thải nhà kính thấp nhất. Việc sử dụng hạt nhân, năng lượng tái tạo dư thừa và thủy điện cũng tạo ra lượng khí thải thấp hơn đáng kể so với việc chỉ sử dụng điện lưới. Ảnh: Nature Energy
Ngược lại, lượng điện bổ sung được tạo ra trong mô hình “ngoài lưới điện: cắt giảm” không được xuất khẩu và lượng khí thải hoàn toàn được quy cho sản xuất hydro.
Cấu hình có hiệu suất kém nhất với lượng khí thải nhà kính cao nhất là mô hình "nhập khẩu năng lượng kết nối lưới điện", chủ yếu dựa vào điện lưới từ các nguồn nhiên liệu hóa thạch để bổ sung cho sản xuất năng lượng tái tạo không liên tục.
Trung Quốc, quốc gia sản xuất hydro lớn nhất thế giới vào năm 2023 và dự kiến sẽ tiếp tục như vậy trong hai thập kỷ tới, hiện đang dựa vào nhiên liệu hóa thạch để sản xuất. Quốc gia này đã cam kết tạo ra khoảng 70 phần trăm hydro từ năng lượng tái tạo vào năm 2050.
Tuy nhiên, điều này có nghĩa là một phần ba lượng điện cần thiết vẫn phải đến từ các nguồn phát thải cao.
Tài liệu nhấn mạnh:
Cho đến khi lưới điện được khử cacbon hoàn toàn, việc sử dụng điện từ lưới điện, ngay cả khi chỉ để bổ sung cho các nguồn năng lượng tái tạo không liên tục, cũng có thể dẫn đến lượng khí thải vượt quá lượng khí thải từ sản xuất hydro xám, do đó làm suy yếu tiềm năng của các dự án (hydro xanh) trong việc giảm thiểu biến đổi khí hậu.
Hydro xanh được coi là giải pháp thay thế bền vững hơn so với hydro xám, loại hydro được sản xuất dựa vào than đá hoặc khí đốt tự nhiên gây ô nhiễm.
Hydro sạch được kỳ vọng sẽ là một phần quan trọng trong quá trình chuyển đổi toàn cầu sang phát thải ròng bằng không. Tuy nhiên, hiện tại nó không thể cạnh tranh về mặt kinh tế với nhiên liệu hóa thạch. Việc mở rộng sản xuất và lấp đầy khoảng cách cung cấp năng lượng tái tạo khoảng 100 gigawatt (GW) sẽ là cần thiết để giúp đáp ứng nhu cầu dự kiến vào năm 2030.
Trong bối cảnh đầu tư vào hydro xanh và cơ sở hạ tầng liên quan ngày càng tăng, các tác giả nghiên cứu kêu gọi làm rõ hơn các tiêu chuẩn bền vững.
Họ nói thêm rằng các quy định hiện hành, vốn cho rằng việc sử dụng năng lượng tái tạo và sản xuất thiết bị không phát thải, có nguy cơ che giấu tác động thực sự đến môi trường của quá trình sản xuất hydro xanh.
Nghiên cứu mới cho thấy gió và thủy điện dẫn đầu về hydro sạch, trong khi năng lượng mặt trời tụt hậu | Tin tức | Kinh doanh sinh thái.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
