Sự quan tâm ngày càng tăng đối với việc phân loại hydro
Việc biết nhiên liệu được sử dụng cho pin nhiên liệu hydro và động cơ đốt trong hydro (H2-ICE) cũng quan trọng như việc biết về hệ thống truyền động. Nhiên liệu không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất mà còn ảnh hưởng đến hồ sơ xanh của đội tàu.
Có một số thuật ngữ được sử dụng để xác định hydro và vì nhiều lý do khác nhau. Các cơ quan, ngành công nghiệp và tổ chức khác nhau tham gia vào việc sử dụng và sản xuất hydro đã bắt đầu phân loại hydro theo cường độ carbon hoặc theo các màu như xanh lá cây, xanh lam, xám và hồng.
Mặc dù hydro là nguyên tố có nhiều nhất trong vũ trụ, nhưng nó phải được chiết xuất từ các nguồn như nước, mêtan và dầu, đòi hỏi nhiều phương pháp sản xuất và nhu cầu năng lượng khác nhau.
Tùy thuộc vào nguồn hydro và cách sản xuất, các khí thải không mong muốn như carbon monoxide và carbon dioxide có thể xảy ra. Nguồn năng lượng được sử dụng để sản xuất hydro càng sạch thì hồ sơ carbon từ giếng đến bánh xe càng tốt.
Để hiểu rõ hơn về tác động của hydro đối với biến đổi khí hậu, nhiên liệu sẽ cung cấp năng lượng cho H2-ICE và pin nhiên liệu, hãy xem mã màu và điểm cường độ carbon. Mỗi mã màu đều có vai trò riêng khi các bên liên quan trong ngành và chính phủ nỗ lực thiết lập các tiêu chuẩn cho loại nhiên liệu mới nổi này, loại nhiên liệu đã được chứng minh là có thể cắt giảm khí thải trong khi vẫn đáp ứng được các yêu cầu đầy thách thức của xe tải hạng trung và hạng nặng.
Việc nhận thức được các biến thể trong sản xuất hydro thông qua mã màu và điểm carbon có thể giúp các đội xe đạt được các mục tiêu về môi trường, xã hội và quản trị (ESG) hiệu quả hơn, theo McKinsey & Company, có thể giảm rủi ro và thu hút các nhà đầu tư.
"Bánh xe màu có sức hút và những người đã sử dụng nó sẽ mặc định là như vậy", Tom Swenson, Giám đốc các vấn đề quản lý toàn cầu tại Cummins Inc. cho biết. "Nhưng bạn cần một con số để tính toán, 'đây là điểm carbon của tôi', cho bất kỳ điều gì bạn đang cố gắng tính toán. Nếu đó là ESG, bạn cần một con số".
Isabel Castro, Giám đốc Tiếp thị Máy điện phân tại Accelera™ của Cummins, chỉ ra giá trị của việc phân loại hydro theo màu sắc trong khi dựa vào điểm cường độ carbon làm trọng tài cuối cùng.
Castro cho biết: "Mã màu hữu ích và dễ hiểu, do đó giúp nâng cao nhận thức về các loại sản xuất hydro khác nhau".
Mặc dù màu sắc có thể hữu ích để phân biệt ban đầu các phương pháp sản xuất và cung cấp hydro, nhưng các giá trị cường độ carbon cung cấp đánh giá chính xác hơn vì, như Castro giải thích, "chỉ mã màu thôi là không đủ để cung cấp lượng khí thải carbon thực tế".
Các chất gây ô nhiễm trong hydro cũng là một yếu tố đặc biệt đối với pin nhiên liệu đòi hỏi nhiên liệu tinh khiết hơn H2-ICE. Không nhận biết được chất gây ô nhiễm sẽ cản trở hiệu suất của pin nhiên liệu.
"Sẽ có hai thông số kỹ thuật nhiên liệu [hydro] khác nhau. Pin nhiên liệu sẽ có thông số kỹ thuật nhiên liệu và động cơ hydro sẽ có thông số kỹ thuật nhiên liệu", Jim Nebergall, Giám đốc điều hành Chiến lược thị trường tại Cummins giải thích. “Điểm khác biệt chính là pin nhiên liệu cần nhiên liệu rất tinh khiết, đôi khi được gọi là “độ tinh khiết năm 9”, nghĩa là tinh khiết 99,999%. Động cơ không nhạy cảm với những tạp chất đó như pin nhiên liệu”.
Hiểu được màu sắc của hydro
Bên cạnh việc tìm kiếm tạp chất trong hydro, điều quan trọng là phải chú ý đến tác động của nhiên liệu đến môi trường.
Mã màu có thể nhanh chóng xác định hydro theo giá trị bền vững của nó. Accelera đã cung cấp cái nhìn về một số màu phổ biến nhất được sử dụng để phân loại nhiên liệu:
Hydro xanh: Thu được từ nước thông qua quá trình điện phân được cung cấp bởi các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, gió và thủy điện. Đây là loại hydro duy nhất không tạo ra khí thải trong quá trình sản xuất. Chi phí sản xuất cao dự kiến sẽ giảm khi các cải tiến trong lĩnh vực này phát triển. Accelera tập trung vào sản xuất hydro xanh thông qua cả máy điện phân kiềm và màng trao đổi proton (PEM).
Hydro vàng: Một loại hydro xanh được sản xuất bằng năng lượng mặt trời.
Hydro xám: Chiếm 95% sản lượng hydro tại Hoa Kỳ. Khí tự nhiên, thường là mêtan, được kết hợp với hơi nước ở nhiệt độ cao dưới áp suất (quá trình cải tạo mêtan bằng hơi nước, hay SMR) tạo ra hydro. Các sản phẩm phụ của khí nhà kính bao gồm carbon monoxide và carbon dioxide không được thu giữ trong quá trình sản xuất.
Hydro xanh: Tương tự như hydro xám, ngoại trừ việc thu giữ và lưu trữ carbon (CSS) cô lập carbon dioxide dưới lòng đất. Rò rỉ mêtan và hydro từ các túi lưu trữ là một mối quan tâm và vẫn còn tranh luận về việc liệu CSS kết hợp với SMR có thực sự là một quá trình carbon thấp hay không.
Hydro màu ngọc lam: Nằm giữa hydro xanh lục và xanh lam, màu ngọc lam được sản xuất thông qua quá trình nhiệt phân mêtan, một quá trình nhiệt độ cao chuyển đổi mêtan thành khí hydro và carbon rắn như than hoặc sinh khối khi có chất xúc tác. Không tạo ra khí thải carbon monoxide hoặc carbon dioxide.
Hydro hồng: Giống như hydro xanh lục, ngoại trừ năng lượng hạt nhân được sử dụng để cung cấp nhiên liệu cho quá trình điện phân thông qua điện hoặc từ hơi nước được tạo ra thông qua quá trình sản xuất năng lượng hạt nhân
. Hơi nước đó cũng có thể được sử dụng cho SMR để thu được hydro từ khí tự nhiên.
Hydro nâu và đen: Hydro thu được từ than nâu hoặc đen. Mặc dù than đen thải ra ít carbon dioxide hơn, nhưng quá trình khí hóa than là quá trình gây hại nhất cho môi trường.
Hydro trắng: Hydro tự nhiên có trong các mỏ ngầm. Nó cũng được gọi là hydro vàng khi tìm thấy trong các giếng dầu cạn kiệt, nơi vi khuẩn lên men tạo ra khí.
Khi số lượng được tính đến
Như Tom Swenson đã lưu ý, ngày càng có nhiều màu được gán cho hydro. Một số bên liên quan thấy mảng này khó hiểu vì nó không cung cấp giá trị có thể tính toán chính xác cho ESG. Quyền truy cập vào khoản tín dụng thuế sản xuất hydro sạch của Bộ Năng lượng (DOE) cũng cho rằng mã màu là không cần thiết.
DOE không sử dụng màu sắc để định nghĩa hydro. Thay vào đó, bộ này đề cập đến các giá trị cường độ carbon trong Chiến lược và Lộ trình hydro sạch quốc gia của Hoa Kỳ.
“DOE không sử dụng định nghĩa màu sắc của hydro và tập trung vào việc tạo điều kiện cho hydro sạch từ nhiều con đường khác nhau, trong đó ưu tiên là giảm cường độ carbon”, một tuyên bố qua email từ DOE cho biết.
Hội đồng Tài nguyên Không khí California (CARB) cũng sử dụng cường độ carbon để đánh giá hydro. Thông qua chương trình Tiêu chuẩn Nhiên liệu Carbon Thấp (LCFS), CARB đã công bố các giá trị cường độ carbon hàng tháng của nhiều loại nhiên liệu vận tải khác nhau, bao gồm cả hydro.
Hydro liên tục công bố một số điểm carbon thấp nhất trong số 17 loại nhiên liệu hiện đang được CARB phân tích.
“LCFS thực hiện phân tích đó một cách tuyệt vời và đưa ra một con số mà mọi người đều nói rằng, ‘Được rồi, tôi hiểu điều đó có nghĩa là gì’”, Swenson cho biết.
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
