Du lịch vẫn là một phần không thể thiếu trong trải nghiệm của con người và là phương tiện học tập và khám phá cơ bản. Giờ đây chúng ta đã biết nhiều phương thức đi lại hiện tại không bền vững về mặt môi trường, ngành vận tải đang trong quá trình điều phối một trong những trụ cột năng lượng lớn nhất của bất kỳ ngành nào.
Tuy nhiên, quy mô của nhiệm vụ này thực sự mang tính toàn cầu và giao thông vận tải có một nghịch lý đầy thách thức cần giải quyết: dân số và tăng trưởng kinh tế toàn cầu đang làm tăng nhu cầu, nhưng đồng thời lại có nhu cầu cấp thiết phải giảm lượng khí thải - và tất cả đều thuộc một lĩnh vực đang có sự phụ thuộc cao nhất vào nhiên liệu hóa thạch so với bất kỳ ngành công nghiệp nào.
Nhiên liệu điện tử - hay nhiên liệu điện - có thể là một phần của một loạt giải pháp nhằm đẩy nhanh quá trình khử cacbon trong ngành giao thông vận tải. Nhưng chúng được tạo ra như thế nào và liệu chúng có phải là một lựa chọn khả thi để giảm lượng khí thải carbon của những ngành công nghiệp khó điện khí hóa?
Nhiên liệu điện tử là gì và chúng được tạo ra như thế nào?
Nhiên liệu điện tử là nhiên liệu tổng hợp được sản xuất thông qua điện phân, một quá trình tách các phân tử nước thành hydro và oxy bằng điện tái tạo. Hydro xanh được tạo ra thông qua quá trình điện phân sẽ phản ứng với CO 2 thu được từ nhiều nguồn khác nhau trong một quá trình được gọi là tổng hợp. Điều này dẫn đến nhiên liệu hydrocarbon tổng hợp hoặc nhiên liệu điện tử.
Và bởi vì chúng có thể là giải pháp thay thế tạm thời cho các động cơ đốt trong hiện có, một điểm thu hút chính của nhiên liệu điện tử là tác động ngay lập tức của chúng trong việc giảm lượng khí thải CO 2 mà không cần nâng cấp hoặc máy móc mới.
Thị trường nhiên liệu điện tử đang ở giai đoạn sơ khai, nhưng việc sử dụng phương pháp tổng hợp hydro và CO 2 thay vì nhiên liệu hóa thạch - chiếm khoảng 95% tổng số nhiên liệu hiện được sử dụng trong giao thông vận tải - là một đề xuất rất hấp dẫn đối với một lĩnh vực có quá trình khử cacbon hạn chế. tùy chọn.
Ai đang phát triển công nghệ nhiên liệu điện tử?
Các công ty và tổ chức nghiên cứu hàng đầu trên toàn thế giới đã đầu tư vào việc phát triển nhiên liệu điện tử. Những công ty lớn trong lĩnh vực năng lượng và vận tải – từ các nhà sản xuất phương tiện đến các công ty dầu mỏ – đang tích cực khám phá các công nghệ nhiên liệu điện tử.
Tại Thụy Điển, Vattenfall, SAS, Shell và LanzaTech đang hợp tác để sản xuất 50.000 tấn nhiên liệu hàng không tổng hợp bền vững (SAF) mỗi năm. Khi ở Na Uy, hãng hàng không Na Uy đã hợp tác với Norsk e-Fuel để xây dựng nhà máy nhiên liệu điện tử quy mô đầy đủ đầu tiên trên thế giới .
Sự hợp tác giữa các học viện, cơ quan chính phủ và doanh nghiệp tư nhân đang thúc đẩy sự đổi mới, tập trung vào việc nâng cao hiệu quả, khả năng mở rộng và hiệu quả chi phí.
Lợi ích của nhiên liệu điện tử là chúng có thể được sử dụng trong các phương tiện giao thông ngày nay để thay thế nhiên liệu hóa thạch mà không cần bất kỳ sửa đổi động cơ cần thiết nào. Công ty Infinium có trụ sở tại Hoa Kỳ sản xuất nhiều loại Nhiên liệu điện tử có hàm lượng carbon cực thấp độc quyền, bao gồm eSAF, e-Diesel và e-Naphtha, những loại nhiên liệu này sẽ sớm cung cấp năng lượng cho đội xe tải của Amazon . Mitsubishi Heavy Industries (MHI), nhà đầu tư vào Infinium, cũng đang hợp tác với công ty khởi nghiệp này để tăng cường nỗ lực thu giữ CO2 của mình .
Nhiên liệu điện tử có trung tính carbon không?
Một trong những lợi thế chính của nhiên liệu điện tử là khả năng trung hòa carbon của chúng. Việc sử dụng điện tái tạo trong quá trình điện phân có nghĩa là việc sản xuất hydro không phát thải khí nhà kính trực tiếp. Và nếu CO 2 được sử dụng trong quy trình được thu giữ từ các nguồn sinh khối hoặc trực tiếp từ khí quyển thì lượng khí thải carbon từ quá trình đốt cháy có thể được cân bằng bằng lượng carbon thu được.
Nhiên liệu điện tử có thể giúp khử cacbon cho những lĩnh vực nào?
Nhiên liệu điện tử tỏ ra có triển vọng đặc biệt đối với một số lĩnh vực giao thông vận tải đòi hỏi mật độ năng lượng cao và khó điện khí hóa. Hàng không và vận tải biển - những lĩnh vực cần nhiên liệu giàu năng lượng - là sự phù hợp tự nhiên, đặc biệt vì sự thành công của điện khí hóa cho vận tải đường dài ở cả hai lĩnh vực này phụ thuộc vào việc làm cho pin có mật độ năng lượng cao hơn mức hiện có thể đạt được .
Trên đất liền, trong khi xe điện đang nhanh chóng trở nên phổ biến thì vận tải đường bộ đường dài vẫn cần một giải pháp thay thế cho điện khí hóa. Việc điện khí hóa xe tải đường dài, thậm chí cả thiết bị xây dựng hay máy móc nông nghiệp đều gặp vấn đề vì tất cả các phương tiện này cần có khả năng chạy trong thời gian dài và có yêu cầu năng lượng cao. Sử dụng nhiên liệu điện tử là một con đường khả thi hơn để đẩy nhanh quá trình khử cacbon trong vận tải đường dài và máy móc hạng nặng.
Nhiên liệu điện tử cần vượt qua những thách thức nào?
Chi phí sản xuất nhiên liệu điện tử hiện vượt xa chi phí sản xuất nhiên liệu hóa thạch . Do nhiên liệu điện tử là một thị trường mới nổi nên tính kinh tế theo quy mô vẫn chưa phát huy hết tác dụng cũng như chưa có các khoản đầu tư cơ sở hạ tầng cần thiết cho sản xuất, phân phối và lưu trữ thương mại. Điều đó có nghĩa là cần nhiều vốn hơn nhưng cũng có nghĩa là chi phí sẽ giảm theo thời gian.
Sản xuất nhiên liệu điện tử cũng bao gồm nhiều bước chuyển đổi năng lượng, từ điện năng sang hydro và sau đó từ hydro sang nhiên liệu điện tử cuối cùng, tất cả đều dẫn đến thất thoát năng lượng. Hiệu quả tổng thể của chuỗi sản xuất cần được cải thiện đến mức mà năng lượng đầu vào có thể được điều chỉnh bằng mức giảm phát thải mà chúng mang lại.
Pháp luật khuyến khích sử dụng nhiên liệu điện tử sẽ rất quan trọng đối với việc áp dụng rộng rãi chúng và các chính sách dài hạn, rõ ràng sẽ tạo ra môi trường đầu tư tự tin giúp tăng tốc độ triển khai và phát triển nhiên liệu điện tử.
Công nghệ nhiên liệu điện tử đã xuất hiện và đang trong quá trình trở nên khả thi về mặt thương mại. Các vấn đề về chi phí và hiệu quả làm cho việc đề xuất giá trị trở nên khó khăn hơn. Tuy nhiên, với các chính sách hỗ trợ, tăng hiệu quả và đầu tư, nhiên liệu điện tử có thể góp phần mở ra phương tiện giao thông cực thấp hoặc không có carbon cho các thế hệ mai sau.
