Theo báo cáo mới của chính phủ Hoa Kỳ, khi cả hai phương pháp sản xuất đều sử dụng khả năng thu hồi và lưu trữ carbon, quá trình khí hóa than có thể sẽ tạo ra lượng khí thải trong vòng đời thấp hơn
Theo một báo cáo mới của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ , hydro sản xuất từ than có thể có lượng phát thải trong vòng đời thấp hơn H 2 có nguồn gốc từ khí tự nhiên khi cả hai phương pháp sản xuất đều sử dụng khả năng thu hồi và lưu trữ carbon.
Hydro xanh, được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch nhưng thu hồi và lưu trữ CO 2 , thường được đề xuất như một phương pháp khử cacbon trong quá trình sản xuất H 2 hiện có với chi phí thấp hơn nhiều so với điện phân sử dụng năng lượng tái tạo.
Tuy nhiên, Đánh giá công nghệ bắn hydro của DOE cho thấy lượng khí thải trong vòng đời từ quá trình cải tạo khí metan (SMR) và cải cách tự nhiệt (ATR) đều cao hơn tiêu chuẩn Hoa Kỳ về ngưỡng 4kg CO 2 tương đương (CO 2 e) trên mỗi kg hydro sạch. H2 sinh ra .
DOE cũng đánh giá CCS như một cách để khử cacbon trong quá trình khí hóa than - một phương pháp sản xuất “khí tổng hợp” được sử dụng rộng rãi, chiếm khoảng 70% lượng hydro được sản xuất ở Trung Quốc – được xác định là phương pháp sản xuất hydro đặc biệt gây ô nhiễm với cường độ phát thải 20kgCO 2 e/kgH 2 *.
Con số này được so sánh với cường độ carbon cơ bản 12kgCO2e/kgH 2 để cải tạo khí metan (SMR), mà DOE tính toán có thể giảm xuống 4,6kgCO 2 e/kgH 2 với CCS, trong khi lượng phát thải trong vòng đời của quá trình cải tạo tự nhiệt (ATR) với CCS là hơi thấp cao hơn ở mức 5,7kgCO 2 e/kgH 2 .
Nhưng bất chấp cường độ phát thải cao ngất ngưởng của quá trình khí hóa than, DOE tính toán rằng việc bổ sung công nghệ CCS với tỷ lệ thu hồi CO 2 là 92,5% vào quy trình sẽ dẫn đến lượng phát thải trong vòng đời thấp hơn so với một trong hai phương pháp dựa trên khí đốt, ở mức 4,1kgCO 2 e / kgH2 .
Điều này là do lượng phát thải khí nhà kính từ ống xả chiếm 90% cường độ phát thải của quá trình khí hóa than, so với khoảng 75% của SMR.
Tuy nhiên, DOE lưu ý rằng con số này được tính toán dựa trên đặc tính của than Illinois số 6 (hoặc Herrin), đồng thời nói thêm rằng lượng khí thải trong vòng đời có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào loại than, nguồn gốc của nó và liệu mỏ có là trên bề mặt hoặc dưới lòng đất.
Nếu than được “đồng khí hóa” với sinh khối theo tỷ lệ 1,3:1 - và tùy thuộc vào cách tính lượng carbon cô lập của thực vật - thì tỷ lệ thu hồi CO 2 là 92,6% thậm chí có thể dẫn đến lượng phát thải âm trong vòng đời, hoặc 1kg CO 2 e được đưa ra khỏi khí quyển trên mỗi kg hydro được tạo ra.
Tuy nhiên, báo cáo lưu ý rằng chi phí sản xuất hydro từ quá trình đồng khí hóa sẽ là 3,75 USD/kg - so với mức dưới 2 USD/kg đối với H 2 xanh - chủ yếu là do chi phí vốn cao hơn nhiều.
“So với trường hợp ATR, phần đóng góp chi phí vốn của trường hợp khí hóa than và sinh khối lớn hơn khoảng 5 lần, chi phí O&M [vận hành và bảo trì] cố định lớn hơn khoảng 6 lần và chi phí T&S [vận chuyển và lưu trữ] khoảng gấp đôi, ” nó cảnh báo.
Trong khi các thiết bị khí hóa nguyên liệu riêng lẻ đã được sử dụng rộng rãi, DOE thừa nhận rằng công nghệ khí hóa hỗn hợp nhiên liệu - chẳng hạn như sinh khối, chất thải rắn đô thị và chất thải nhựa - vẫn đang được phát triển và có thể gây ra các vấn đề như ăn mòn và ô nhiễm chất thải cuối cùng. sản phẩm khí tổng hợp.
Báo cáo cho biết thêm: “Tính mô-đun sẽ là một con đường giảm chi phí quan trọng cho cả ứng dụng công nghệ khí hóa trong thời gian ngắn và các hệ thống khí hóa tiên tiến/đang phát triển có thể xuất hiện trong tương lai”.
*Tất cả lượng phát thải trong vòng đời trong bài viết này đều được tính toán bằng cách sử dụng các hệ số đặc trưng từ báo cáo đánh giá thứ năm của IPCC với khoảng thời gian 100 năm và phản hồi về khí hậu carbon trong khí quyển.
