Tại sao màu hydro lại quan trọng
23 tháng 2 năm 2024
Tác giả: Sam Bartlett. Bài viết theo quan điểm riêng của tác giả
Có một chiến dịch đồng bộ nhằm ngừng nói về màu hydro và chỉ tập trung vào cường độ phát thải của quá trình sản xuất hydro. Đây là một sai lầm. Các con đường khác nhau để sản xuất hydro, được mã hóa thông qua các màu khác nhau, có các đặc điểm rất khác nhau. Việc kết hợp tất cả chúng dưới tiêu đề "hydro sạch" hoặc "hydro carbon thấp" sẽ làm lu mờ một số lựa chọn quan trọng và chi phí cơ hội. Chúng ta cần đưa ra những lựa chọn thông minh về con đường nào cần ưu tiên và màu sắc giúp chúng ta thực hiện điều này.
Mỗi năm, chúng ta sản xuất và tiêu thụ gần 100 triệu tấn hydro mỗi năm - chủ yếu là "hydro nâu" được tạo ra từ than và "hydro xám" được tạo ra từ khí hóa thạch. Đây là một quá trình rất bẩn, chiếm 2% lượng khí thải nhà kính toàn cầu. Nếu việc sử dụng hydro được mở rộng để giúp chúng ta đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0 - có thể lên tới 500 triệu tấn mỗi năm - thì các quy trình sản xuất này là không bền vững. Hai giải pháp thay thế hàng đầu là "hydro xanh" được sản xuất thông qua quá trình điện phân nước bằng năng lượng tái tạo và "hydro xanh" là hydro xám hoặc nâu được sản xuất bằng cách thu giữ và lưu trữ carbon (CCS). Các màu khác bao gồm "hydro hồng" là quá trình điện phân sử dụng năng lượng hạt nhân, "hydro trắng" là hydro tự nhiên từ lớp vỏ hoặc lớp phủ của Trái đất, "hydro vàng" là quá trình điện phân sử dụng điện lưới không bị hạn chế và "hydro ngọc lam" tạo ra hydro và carbon rắn thông qua một quá trình gọi là nhiệt phân mêtan.
Chúng ta thường tham dự các cuộc họp hoặc hội nghị, nơi ít nhất có người cho rằng chúng ta không nên nói về màu hydro. Vào năm 2023, IEA đã công bố một báo cáo cho rằng chúng ta nên "tránh xa việc sử dụng thuật ngữ dựa trên màu sắc" và thay vào đó là "sử dụng cường độ phát thải của quá trình sản xuất hydro trong quá trình phát triển các chương trình quản lý và chứng nhận". Trong một bài đăng gần đây có tiêu đề "Over the rainbow", Wood Mackenzie lập luận rằng: "Khi động lực xây dựng xung quanh hydro carbon thấp, ngành công nghiệp phải nhìn xa hơn các nhãn màu. Tương lai của hydro carbon thấp phụ thuộc vào việc các chính phủ đưa ra các quy định, trợ cấp và các ưu đãi khác ngày càng gắn liền với cường độ carbon ‒ thay vì màu sắc ‒ của hydro được sản xuất”.
Chúng tôi đồng ý với IEA và Wood Mackenzie về tầm quan trọng của các tiêu chuẩn nghiêm ngặt để đo cường độ carbon của quá trình sản xuất hydro. Tuy nhiên, hầu hết các chương trình quản lý và chứng nhận đều không sử dụng phân tích toàn bộ vòng đời và nhiều chương trình có lỗ hổng khiến lượng khí thải thấp hơn thực tế. Nghiên cứu của các nhà khoa học tại Quỹ Bảo vệ Môi trường được công bố tuần này cho rằng các khuôn khổ đánh giá vòng đời được sử dụng rộng rãi nhất không giải quyết được ba yếu tố quan trọng: 1) tác động làm nóng của khí thải hydro; 2) cường độ khí thải mê-tan thực tế được đo lường; và 3) tác động làm nóng trong thời gian ngắn của khí thải.
Ngay cả khi những vấn đề này được giải quyết toàn diện, chúng tôi vẫn không đồng ý về việc "nhìn xa hơn" nhãn màu. Các con đường khác nhau để sản xuất hydro có những đặc điểm rất khác nhau. Việc gộp tất cả chúng lại dưới tiêu đề “hydro sạch” hoặc “hydro carbon thấp” sẽ làm lu mờ một số lựa chọn quan trọng và chi phí cơ hội.
Sau đây là bốn lý do tại sao màu sắc của hydro lại quan trọng:
1. Sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Hydro nâu, xám và xanh lam củng cố sự phụ thuộc của chúng ta vào nhiên liệu hóa thạch, thứ mà chúng ta cần phải tránh xa. Hydro xanh làm giảm sự phụ thuộc đó. Ở các quốc gia có nguồn tài nguyên nhiên liệu hóa thạch lớn (như Úc, Canada, Na Uy, Vương quốc Anh, Hoa Kỳ), lời hứa về hydro xanh lam đang được sử dụng để biện minh cho việc phát triển các dự án nhiên liệu hóa thạch mới. Ngược lại, ngày càng nhiều quốc gia và bên liên quan đang nhấn mạnh đến nhu cầu cấp thiết phải loại bỏ hoàn toàn hydro dựa trên nhiên liệu hóa thạch theo lộ trình toàn cầu 1,5 độ C.
2. Rủi ro về công nghệ. Câu chuyện “không màu sắc” cho rằng tất cả các lộ trình sản xuất đều khả thi và được thiết lập tốt như nhau. Sản xuất Hydro xanh dựa trên công nghệ đã được chứng minh. Việc mở rộng quy mô ngành công nghiệp hydro xanh không phụ thuộc vào bất kỳ đột phá công nghệ lớn nào, mặc dù nó sẽ được hưởng lợi từ hoạt động nghiên cứu và phát triển giúp thúc đẩy hiệu quả, đổi mới và quy mô kinh tế lớn hơn. Ngược lại, hydro xanh "có thể về mặt kỹ thuật", nhưng chưa được chứng minh ở quy mô lớn, đặc biệt là ở mức CCS 95%+ và tỷ lệ rò rỉ mêtan gần bằng không cần thiết để tạo ra hydro xanh "sạch". Khi cân nhắc con đường nào để hỗ trợ, chúng ta đang lựa chọn giữa các công nghệ khả thi và các công nghệ có thể khả thi. Chính sách hydro không nên "trung lập về công nghệ" mà không tính đến rủi ro. Nó phải dựa trên một quy trình toàn diện và lặp đi lặp lại để đánh giá mức độ sẵn sàng của công nghệ và ưu tiên các con đường sản xuất đã được chứng minh.
3. Chi phí và trợ cấp. Hydro nâu, xám, xanh lam và xanh lục có nền kinh tế khác nhau về cơ bản, điều này có ý nghĩa đối với sự hỗ trợ của chính phủ và chương trình trợ cấp. Hãy bắt đầu với màu nâu và xám. Chúng có vẻ là lựa chọn rẻ nhất. Nhưng đừng quên rằng chúng ta đang trợ cấp rất nhiều cho ngành công nghiệp nhiên liệu hóa thạch. IMF ước tính trợ cấp nhiên liệu hóa thạch toàn cầu là 7 nghìn tỷ đô la vào năm 2022 hoặc 7,1 phần trăm GDP toàn cầu. Xanh lam sẽ luôn đắt hơn nâu và xám để sản xuất và do đó cần trợ cấp hoặc thuế carbon vĩnh viễn để khả thi. Đạt được tỷ lệ CCS cao đặc biệt tốn kém.
Để cạnh tranh, ngành công nghiệp hydro xanh cần trợ cấp để thành lập, đặc biệt là để khuyến khích các dự án quy mô lớn giúp đạt được quy mô kinh tế, bao gồm cả sản xuất máy điện phân. Tuy nhiên, chi phí quan trọng nhất là điện tái tạo, vốn đã là lựa chọn có chi phí thấp nhất cho sản xuất điện mới ở hầu hết các quốc gia (xem hộp). Giá điện tái tạo dự kiến sẽ giảm hơn nữa.
Cuối cùng, xanh lá cây sẽ rẻ hơn xanh lam, và sau đó rẻ hơn nâu và xám. Thách thức là làm thế nào để đạt được điểm tới hạn này càng nhanh càng tốt. Việc trợ cấp cho màu xám và hỗ trợ màu xanh lam có thể "lấn át" màu xanh lá cây, trì hoãn quá trình chuyển đổi tất yếu này. Nhiều chính phủ đang ưu tiên triển khai công nghệ hydro xanh thay vì tăng gấp đôi trợ cấp cho nhiên liệu hóa thạch.
4. Tính bền vững vượt ra ngoài khí thải. Màu hydro cũng là một cách hữu ích để chỉ ra những cân nhắc rộng hơn về tính bền vững cho các lộ trình sản xuất cụ thể vượt ra ngoài tác động của chúng đối với khí hậu. Hydro xám và xanh lam dựa trên nhu cầu khai thác khí hóa thạch liên quan đến ô nhiễm nước và không khí, do đó gây nguy hiểm cho sức khỏe. Rủi ro an toàn đối với hydro hồng khi sử dụng điện từ các cơ sở hạt nhân là một cân nhắc chính. Hydro xanh đi kèm với những cân nhắc riêng, bao gồm cả việc sử dụng nước cũng như chuỗi cung ứng năng lượng tái tạo và điện phân.
Tóm lại, bất kỳ ai nói rằng "màu sắc không quan trọng" đều đang cố gắng đánh lạc hướng sự chú ý của bạn khỏi một số vấn đề có tầm quan trọng cơ bản. Khi ngành công nghiệp hydro nói về "sân chơi bình đẳng" dựa trên phép đo khí thải, họ vừa không chân thành (do có lỗ hổng trong các tiêu chuẩn đo khí thải) vừa bỏ qua các khía cạnh quan trọng của những gì thực sự bền vững.
Chúng tôi không cho rằng hydro xanh là giải pháp duy nhất. Trong một số trường hợp, hydro xanh có thể đóng vai trò là giải pháp chuyển tiếp, khi hydro xanh thay thế trực tiếp cho sản xuất hydro nâu hoặc xám không ngừng và khi các dự án hydro xanh đã chứng minh cường độ phát thải gần bằng không (bao gồm cả phép đo nghiêm ngặt lượng khí thải mêtan ở thượng nguồn và tính lâu dài của việc thu giữ carbon). Nhưng đây là những trường hợp ngoại lệ. Chúng ta hãy nhớ rằng hydro xanh rất đắt và chưa được chứng minh ở quy mô lớn.
Andrew Forrest, Chủ tịch điều hành của Fortescue, người sáng lập GH2 gần đây đã phát biểu: "Nếu bạn muốn thúc đẩy vốn... chúng ta phải có những biện pháp ngăn cản rõ ràng và hiển nhiên đối với những gì đang gây hại và những biện pháp khuyến khích rõ ràng đối với những gì đang mang lại lợi ích". Ông ấy nói đúng. Chúng ta phải đảm bảo rằng cường độ phát thải của xu hướng sản xuất hydro hướng tới mức không vào năm 2030. Nhưng chúng ta cũng cần xem xét sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, rủi ro công nghệ, thiết kế các khoản trợ cấp thông minh và đánh giá toàn diện về đóng góp của hydro vào quá trình chuyển đổi năng lượng và phát triển bền vững dựa trên sự hiểu biết về các màu sắc khác nhau của hydro.
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
