Nhà hydro đang được xây dựng trên khắp châu Âu nhưng liệu nhiên liệu tái tạo có cắt giảm hóa đơn tiền sưởi ấm của bạn không?
Đến năm 2030, châu Âu muốn nhập khẩu và sản xuất 20 triệu tấn hydro tái tạo.
Vương quốc Anh đã đạt được một cột mốc trong quá trình chuyển đổi năng lượng sạch khi những ngôi nhà hydro quy mô khu dân cư đầu tiên của mình được mở cửa.
Một nhóm gồm ba ngôi nhà trình diễn ở phía đông Fife, Scotland, đã được Thủ tướng John Swinney chính thức khánh thành.
Những ngôi nhà này cho thấy hydro có thể được sử dụng để cung cấp cả sưởi ấm và nấu ăn. Được gọi là dự án H100, kế hoạch là mở rộng quy mô lên tới 300 ngôi nhà trong những tháng tới.
Nhà hydro là gì và chúng hoạt động như thế nào?
Sưởi ấm là một trong những nguồn phát thải khí nhà kính lớn nhất, chiếm 22 phần trăm tổng lượng khí thải của Vương quốc Anh. Hydro được coi là công nghệ chính để khử cacbon cho lĩnh vực này.
Chuyển sang nguồn cung cấp hydro đòi hỏi phải có các thiết bị gia dụng mới, bao gồm bếp nấu và nồi hơi. Bosch đã giới thiệu bếp nấu ăn hydro đầu tiên của mình, nổi bật với "ngọn lửa vô hình", sẽ được thử nghiệm tại các ngôi nhà trong dự án H100 Fife.
Đối với cư dân, một ngôi nhà hydro không có nhiều khác biệt so với một ngôi nhà thông thường. Các thiết bị hoạt động theo cùng một cách, với phần lớn các thay đổi diễn ra ở phía nhà cung cấp. Do đó, nó được coi là một trong những cách ít xâm lấn nhất để khử cacbon cho hệ thống sưởi ấm tại nhà.
Hydro đang được sử dụng như thế nào trong các ngôi nhà trên khắp thế giới?
Chiến lược hydro của EU và kế hoạch REPowerEU nêu rõ lập trường của khối này về các công nghệ hydro. Cụ thể, kế hoạch nêu chi tiết rằng, đến năm 2030, châu Âu muốn nhập khẩu 10 triệu tấn và sản xuất 10 triệu tấn hydro tái tạo. Đến năm 2050, con số này sẽ đáp ứng 10 phần trăm nhu cầu năng lượng của EU.
Mặc dù thời gian đang trôi qua đối với các mục tiêu này, nhưng việc tiếp nhận hydro ở cấp độ trong nước vẫn còn thấp, chỉ có một số ít dự án quy mô nhỏ đang được tiến hành.
Ngôi nhà chạy bằng hydro đầu tiên ở Châu Âu đã hoàn thành vào năm 2022 tại miền Nam nước Ý. Tòa nhà sinh viên ở Benevento sử dụng hydro không chỉ để sưởi ấm mà còn để tạo ra điện mà tòa nhà cần.
Tại Hà Lan, một số dự án thí điểm đang được tiến hành, bao gồm kết nối 12 ngôi nhà đang ở tại Lochem với hydro để sưởi ấm vào năm 2022. Vào năm 2023, 33 ngôi nhà ở Wagenborgen đã được chuyển sang sử dụng hệ thống sưởi bằng hydro. Và tại thành phố Hoogeveen ở phía bắc Hà Lan, 80 đến 100 ngôi nhà mới xây sẽ được kết nối với mạng lưới hydro.
Tại Helsinki, việc xây dựng Trung tâm hydro Helsinki 3H2 đang được tiến hành, nơi sẽ sản xuất khoảng ba megawatt hydro xanh mỗi năm. Sau đó, hydro sẽ được sử dụng làm nhiên liệu cho xe tải, trong khi nhiệt lượng dư thừa từ quá trình sản xuất hydro sẽ được sử dụng để sưởi ấm các ngôi nhà tại địa phương.
Không phải tất cả hydro đều là hydro tốt
Tại thời điểm sử dụng, hydro là một loại nhiên liệu cực kỳ sạch. Không giống như than và khí đốt, hydro không tạo ra carbon dioxide khi đốt cháy.
Tuy nhiên, không phải tất cả hydro đều là hydro tốt. Việc tạo ra hydro sử dụng điện phân để tách hydro khỏi oxy trong nước. Nếu điện được sử dụng trong quá trình này không tái tạo được thì lợi ích từ việc sử dụng nhiên liệu hydro sẽ bị phủ nhận.
Hiện tại, hydro chiếm khoảng hai phần trăm hỗn hợp năng lượng của EU và hầu hết được sản xuất bằng nhiên liệu hóa thạch. Nghị viện châu Âu ước tính rằng khoảng 70 đến 100 triệu tấn CO2 mỗi năm được tạo ra trong quá trình sản xuất nguồn cung cấp hydro hiện tại.
Để tạo ra hydro bền vững, điện phân phải được thực hiện bằng năng lượng tái tạo. Được gọi là hydro xanh, đây là dạng hydro duy nhất thực sự bền vững nhưng hiện nay chỉ chiếm chưa đến một phần trăm tổng sản lượng hydro.
Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, lượng năng lượng tái tạo cần thiết để tạo ra tất cả hydro xanh sẽ vào khoảng 3.000 terawatt giờ (TWh). Con số này tương đương với nhu cầu điện của toàn bộ châu Âu.
Giải thích về sản xuất hydro xanhH100 Fife
Đối với H100 Fife, nguồn cung cấp hydro đang được sản xuất bằng điện tái tạo từ một địa điểm gió ngoài khơi địa phương.
Hydro có cắt giảm hóa đơn tiền sưởi ấm không?
Hydro là nguyên tố dồi dào nhất trên trái đất, nhưng khó quản lý. Vận chuyển và lưu trữ an toàn đòi hỏi phải phát triển cơ sở hạ tầng lớn và giám sát chặt chẽ.
Ngay từ năm 2022, các nghiên cứu đã cảnh báo không nên đánh giá quá cao lợi ích của hydro trong môi trường gia đình. Dự án hỗ trợ quản lý, một nhóm nghiên cứu năng lượng, đã xem xét 32 nghiên cứu về hydro và kết luận rằng hydro không có khả năng đóng vai trò chính trong việc sưởi ấm tại nhà.
Jan Rosenow, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: "Sử dụng hydro để sưởi ấm có vẻ hấp dẫn khi nhìn thoáng qua". "Tuy nhiên, tất cả các nghiên cứu độc lập về chủ đề này đều đi đến cùng một kết luận: sưởi ấm bằng hydro kém hiệu quả hơn nhiều và tốn kém hơn so với các giải pháp thay thế như máy bơm nhiệt, hệ thống sưởi ấm khu vực và nhiệt mặt trời".
Gần đây hơn, một báo cáo của Viện Kinh tế Năng lượng và Phân tích Tài chính (IEEFA) được công bố vào tháng 1 đã phát hiện ra rằng việc đốt hydro gây ra rủi ro về sức khỏe và an toàn cho cư dân và là một cách không hiệu quả để cắt giảm lượng khí thải carbon dioxide.
“Việc đốt hydro trong nhà không chỉ gây ra rủi ro về sức khỏe và an toàn mà còn làm chậm quá trình điện khí hóa, dẫn đến việc đốt khí đốt trong nhà kéo dài”, Suzanne Mattei, nhà phân tích chính sách năng lượng của IEEFA và là đồng tác giả của báo cáo cho biết. “Các kế hoạch sử dụng hydro trong các tòa nhà dân cư cũng bỏ qua những thách thức mà việc sử dụng hydro đang phải đối mặt do sự cạnh tranh trên thị trường và những thách thức về cơ sở hạ tầng”.
