Khí đốt từ lâu đã được coi là câu trả lời cho phương tiện giao thông không phát thải nhưng đang xuất hiện những nghi ngờ về chi phí sản xuất và mức độ xanh thực sự của nó
MINH HỌA CỦA PETE BAKER
Đường thử bê tông tại UTAC ở Bedfordshire cắt một đường tròn qua vùng nông thôn xanh tươi. Đây thường là nơi thử nghiệm những chiếc xe hiệu suất cao, nhưng tuần trước, nơi đây đã tổ chức một hình thức vận chuyển nhẹ nhàng hơn: một chiếc xe buýt nguyên mẫu chạy bằng hydro.
Wrightbus có trụ sở tại Belfast, thuộc sở hữu của Jo Bamford, con cháu của gã khổng lồ thiết bị xây dựng JCB, đã có mặt tại Cenex Expo để giới thiệu một chiếc xe buýt có bình chứa khí hydro và pin nhiên liệu trên nóc. Wrightbus đã bán được khoảng 300 xe buýt chạy bằng hydro, đang được sử dụng tại các thành phố lớn bao gồm cả London.
Nhưng xe buýt là một bước tiến, Robert Best, giám đốc kỹ thuật giải thích. "Các xe chạy bằng hydro hiện tại có thể chạy tốt ở tốc độ trung bình và chậm, nhưng không tốt lắm ở tốc độ cao", ông nói. "Đây là cách bạn có thể tạo ra hệ thống truyền động hydro tốc độ cao có thể xử lý được quãng đường dài".
Xe buýt nguyên mẫu của Wrightbus đã được trưng bày vào tuần trước
Hydro được Bill Gates, người sáng lập Microsoft và hiện là nhà hoạt động môi trường và nhà đầu tư, mô tả là “con dao đa năng của Thụy Sĩ trong quá trình khử cacbon”. Điểm hấp dẫn chính của hydro là khi đốt cháy, nó không thải ra carbon dioxide. Hydro được sử dụng để sản xuất hóa dầu, amoniac, methanol và thép, nhưng trong những năm gần đây, loại khí này được quảng cáo là phương tiện loại bỏ khí thải từ ô tô, nhà cửa, tàu thuyền và thậm chí cả máy bay.
Sự cường điệu đó đã nguội lạnh. Trong những tháng gần đây, một số công ty đã cắt giảm hoặc từ bỏ đầu tư liên quan đến hydro. Và chỉ có 4 phần trăm các dự án hydro trên toàn cầu đã nhận được quyết định đầu tư cuối cùng để tiến hành, theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế. Liệu con dao quân đội Thụy Sĩ này đã bị cùn trước khi nó có thể tạo ra dấu ấn của mình?
Một trong những trở ngại chính đối với việc hấp thụ hydro là nhu cầu tạo ra nó — và rất nhiều nó. Mặc dù là một trong những nguyên tố dồi dào nhất trong vũ trụ, hydro thường được tìm thấy kết hợp với các phân tử khác. Để có được nó, bạn phải phân tách nó — và điều này đòi hỏi năng lượng.
Chi phí sử dụng năng lượng để tạo ra năng lượng có lẽ là lý do lớn nhất khiến những người chỉ trích hydro nghi ngờ tính khả thi của nó.
Năng lượng 'kém hiệu quả'
Michael Liebreich, cố vấn năng lượng cho ngành công nghiệp và chính phủ, cho biết: "Không chỉ tốn kém để sản xuất hydro sạch mà còn tốn kém để vận chuyển, lưu trữ và phân phối nó".
Hầu hết hydro được sử dụng ngày nay được gọi là hydro "xám" và có nguồn gốc từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch như khí đốt tự nhiên. Ngành công nghiệp đang khám phá việc sản xuất hydro "xanh", cũng được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch nhưng với carbon dioxide thu được được giấu trong các hang động.
Dạng sạch nhất là hydro “xanh”. Hydro này được tạo ra bằng cách dẫn năng lượng tái tạo vào một thiết bị gọi là máy điện phân, chạy điện tích qua nước và phân tách thành các phân tử hydro và oxy.
Tuy nhiên, những người chỉ trích hydro đặt câu hỏi liệu đây có phải là cách sử dụng năng lượng tái tạo tốt nhất hay không. Liebreich cho biết: “Nếu bạn có điện xanh và nếu bạn tin rằng chúng ta đang gặp khủng hoảng khí hậu, thì điều cuối cùng bạn nên làm là vứt bỏ một lượng lớn điện xanh để sản xuất hydro, vì đây là một quá trình rất kém hiệu quả từ đầu đến cuối”.
Robert Howarth, giáo sư sinh thái học tại Đại học Cornell ở New York, đồng tình. "Trong hầu hết các trường hợp, sử dụng điện tái tạo trực tiếp hiệu quả hơn là sản xuất hydro rồi sau đó sử dụng hydro làm nhiên liệu", ông nói. "Hydro đã được thổi phồng quá mức như một nguồn nhiên liệu".
Những người ủng hộ bình đun khí phản pháo rằng đây là cách hoàn hảo để thu năng lượng dư thừa từ các trang trại gió và tấm pin mặt trời khi nhu cầu thấp. Thay vì trả tiền để tắt các tua-bin gió vào những thời điểm này, như chúng ta vẫn làm hiện nay, chỉ cần cắm năng lượng đó vào máy điện phân, pha chế một ít hydro và lưu trữ trong bình cho đến khi cần dùng. Hydro trở thành một cục pin lớn.
Tuy nhiên, để làm được điều này, bạn cần rất nhiều máy điện phân — và có những nghi ngờ rằng ngành này có thể cung cấp đủ số lượng cần thiết. Theo Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế, khoảng 1 phần trăm hydro được sản xuất hiện nay là loại sạch, xanh.
Tiến sĩ Sudhagar Pitchaimuthu, phó giáo sư khoa học vật lý và kỹ thuật tại Đại học Heriot-Watt ở Edinburgh, cho biết: "Nó không di chuyển đủ nhanh. Nhưng nhiều ngành công nghiệp hiện đang nói về hydro xanh". Ít nhất là ở EU, những ngành công nghiệp đó đã được thúc đẩy bởi một chỉ thị buộc họ phải hạn chế lượng khí thải của mình.
Pitchaimuthu là thành viên của nhóm nghiên cứu tìm cách giảm chi phí sản xuất máy điện phân bằng cách thay thế các khoáng chất quý hiếm đắt tiền bằng các vật liệu khác có sẵn hơn.
Một thách thức nữa là lượng nước cần thiết cho máy điện phân. Pitchaimuthu cho biết: "Nếu bạn muốn sản xuất 1 kg hydro, cần 9 đến 14 kg nước. Vì vậy, nếu bạn muốn sản xuất một triệu tấn hydro, hãy nghĩ đến lượng nước bạn sẽ cần". Các nhà khoa học đang trở nên sáng tạo: đầu năm nay, nhóm của ông đã công bố nghiên cứu về việc sử dụng nước thải từ quá trình chưng cất rượu whisky.
Mở rộng sự quan tâm
Với tỷ lệ cược chống lại hydro xanh, những người ủng hộ nó có thể được tha thứ vì cảm thấy chán nản. Nhưng theo Chester Lewis, giám đốc nguồn cung ứng tại nhà cung cấp hydro Ryze, cũng được Bamford hỗ trợ, thì không phải vậy. "Đã có một chút trì trệ trong các dự án mới ra mắt thị trường. Nhưng chúng tôi đang bắt đầu thấy các dự án lớn hơn được thông qua", ông nói.
Trong khi một số công ty đã cắt giảm các sáng kiến dựa trên hydro trong năm nay — trong số đó có gã khổng lồ năng lượng Đan Mạch Orsted và công ty khai thác mỏ Fortescue của Úc — những công ty khác đã cam kết đưa các dự án vào hoạt động. Bao gồm Shell, công ty đã phê duyệt một dự án tại Đức vào tháng 7 và TotalEnergies của Pháp, công ty đã mua một nửa trang trại gió ngoài khơi trong cùng tháng với mục đích sử dụng để sản xuất hydro.
Lacie Midgley, một nhà phân tích tại công ty môi giới chứng khoán Panmure Liberum, cho biết: "Sự cường điệu chắc chắn đã giảm bớt, đặc biệt là trong hai năm qua. Nhưng tôi nghĩ rằng sự sụp đổ của hydro đã bị phóng đại khá nhiều".
JJ Traynor, đối tác quản lý tại HydrogenOne, một quỹ niêm yết đầu tư vào lĩnh vực này, cho biết thêm: “Hydrogen thực sự đang tăng tốc khá nhanh”. Ông chỉ ra dữ liệu cho thấy các khoản đầu tư vào công nghệ này đã tăng một phần tư trong năm nay.
Chính phủ đã đóng vai trò trong việc trao hợp đồng cho các nhà cung cấp hydro đảm bảo một mức giá nhất định cho sản phẩm của họ trong hơn 15 năm. Các hợp đồng cho vòng đầu tiên của các dự án đã được công bố vào năm ngoái, với vòng thứ hai sẽ sớm diễn ra. Hy vọng là bằng cách cung cấp sự rõ ràng về mức giá mà các nhà cung cấp sẽ nhận được, sáng kiến này sẽ cung cấp các ưu đãi cho sản xuất theo cách tương tự như các chương trình của chính phủ thúc đẩy sự phát triển của năng lượng gió và năng lượng mặt trời.
Đối với Eugene McKenna, giám đốc thương mại và chiến lược về hydro tại công ty công nghệ bền vững Johnson Matthey, giá phải giảm xuống đối với người dùng cuối thì hydro xanh mới thực sự phát triển.
“Nhiều doanh nghiệp đã vào cuộc và đầu tư, và chúng tôi đã sẵn sàng sản xuất [hydro],” ông nói. “Vấn đề là nhu cầu về hydro, hiện không tăng nhanh như mong đợi. Bạn cần giá phù hợp cho vật liệu cuối cùng. Nhưng khi nhu cầu tăng lên, chúng tôi hiện đang ở vị thế rất tốt để cung cấp nó.”
Lên đường
Gần một thập kỷ sau khi Toyota ra mắt xe Mirai chạy bằng hydro, ngành vận tải đang đón nhận khí đốt. Tuần trước, BMW đã công bố chiếc xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro đầu tiên của mình, sẽ ra mắt vào năm 2028, và chủ sở hữu của Vauxhall là Stellantis sẽ ra mắt một chiếc xe tải chạy bằng hydro cỡ trung trong tháng này.
BMW đã thử nghiệm một chiếc xe chạy bằng hydro
Tại Cenex ở Bedfordshire, những người tham dự nghe qua tai nghe đã được tham dự hai ngày hội thảo liên tiếp từ các chuyên gia về hydro về những cơ hội và rủi ro khi sử dụng khí đốt trong vận tải.
Ngồi trên toa tàu thử nghiệm của Wrightbus là Ian Constance, giám đốc điều hành của Trung tâm Động lực Tiên tiến, một cơ quan được chính phủ hỗ trợ tài trợ cho công trình này. Ông nhấn mạnh rằng vận chuyển hydro sẽ là một phần của hỗn hợp khử cacbon cùng với xe điện chạy bằng pin. "Đây không phải là vấn đề pin so với hydro", ông nói. Nhưng ông nói thêm rằng hydro hữu ích cho những chiếc xe lớn hơn vì nó nhẹ hơn pin và có thể tiếp nhiên liệu nhanh chóng.
Cơ sở hạ tầng hydro tụt hậu xa so với xe điện, với chỉ sáu trạm xăng công cộng tại Anh. Nhưng Constance cho biết: "Đã có những nghiên cứu cho thấy bạn không cần nhiều như vậy để có thể bao phủ chiến lược hầu hết đất nước. Điều đó có thể thực hiện được. Nhưng chúng ta cần thấy từ chính phủ một cách tiếp cận phối hợp đối với nguồn cung cấp năng lượng."
Ông nói thêm rằng Vương quốc Anh là một trong những quốc gia dẫn đầu thế giới về công nghệ hydro. "Điều đó sẽ không tồn tại trừ khi chúng ta tiếp tục hỗ trợ nó."
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
