From Chisato Horiuchi in Tokyo, Japan
Một tàu chở hydro hóa lỏng "Suiso Frontia" (phía trước) neo đậu tại Cảng Kobe và một bồn chứa hydro hóa lỏng hình cầu (cả hai đều do Kawasaki Heavy Industries chế tạo)
Vào tháng 10 năm 2021, có một con tàu hoàn toàn mới ở một góc của Cảng Kobe. Nó là một tàu chở hydro hóa lỏng "Suiso Frontia" do Kawasaki Heavy Industries chế tạo. Một bình hydro hóa lỏng 1250 mét khối được gắn trên thân tàu có tổng chiều dài 116 mét. Nơi neo đậu này sẽ là cơ sở tiếp nhận hydro hóa lỏng.
■ Dự án trình diễn hợp tác với Úc
Chất mang hydro sẽ được sử dụng trong một cuộc thử nghiệm trình diễn để vận chuyển hydro được sản xuất ở Úc đến Nhật Bản. Nó có nhiệm vụ vận chuyển hydro ở nhiệt độ âm 253 độ C từ Nam bán cầu đến Thái Bình Dương trong 16 ngày. Một bể chứa hydro hình cầu có đường kính 19 mét được lắp đặt ở chân đế.
"Chúng tôi có thể xác nhận công nghệ khó vận chuyển và lưu trữ hydro hóa lỏng trong khi duy trì nhiệt độ đông lạnh. Công nghệ của Nhật Bản tạo nên chuỗi cung ứng đang đi đầu trên thế giới." Motohiko Nishimura, giám đốc điều hành của Kawasaki Heavy Industries, phó tổng giám đốc của Trụ sở Chiến lược Hydrogen, cho biết.
Vào tháng 10 năm 2008, chính phủ tuyên bố rằng họ sẽ hướng tới mục tiêu trung hòa carbon (hầu như không phát thải khí nhà kính) vào năm 1950. Để đạt được điều này, cần phải giảm đáng kể lượng khí thải carbon dioxide (CO2) từ các nhà máy nhiệt điện và các hoạt động công nghiệp. Chìa khóa để giảm phát thải nhiệt điện là sử dụng năng lượng tái tạo, khởi động lại sản xuất điện hạt nhân và sử dụng hydro.
Theo "Đánh giá Hydrogen Toàn cầu năm 2021" do Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) công bố vào tháng 10 năm 2009, nhu cầu hydro trên thế giới trong 20 năm là 90 triệu tấn. Người ta ước tính rằng nếu quá trình chuyển đổi nhiên liệu thành hydro tiến tới "số không thực trong 50 năm", nhu cầu hydro hàng năm trong 30 năm sẽ tăng hơn gấp đôi từ 20 năm lên hơn 200 triệu tấn và vào năm 1950 sẽ tăng lên hơn 500 triệu tấn. ing.
Ngành công nghiệp sản xuất bắt buộc phải đưa hydro vào quy mô lớn. Đặc biệt, các ngành công nghiệp nguyên liệu thô như thép và hóa chất hiện buộc phải sử dụng than và dầu khí trong quá trình sản xuất của mình. Tuy nhiên, để tiếp tục thải ra khí CO2 như hiện tại, chúng tôi đang gấp rút phát triển công nghệ tiên tiến thay thế tài nguyên hóa thạch bằng hydro và giảm lượng khí thải CO2 xuống mức không.
■ Thách thức là khả năng cung cấp và chi phí
Song song với việc đổi mới công nghệ trong ngành sản xuất, cơ sở hạ tầng cung cấp hydro với quy mô lớn và chi phí thấp là không thể thiếu. 50 năm trung lập carbon không chỉ là một vấn đề đối với Nhật Bản. Trên thế giới, việc thu nhận tài nguyên hydro, phát triển công nghệ, xây dựng chuỗi cung ứng đã bắt đầu.
Dự án mà Kawasaki Heavy Industries tham gia là dự án tiên phong. Ngoài công ty, Iwatani Corp., Shell Japan (Chiyoda, Tokyo), J-Power, Marubeni, ENEOS và Kawasaki Kisen sẽ hợp tác. Chính phủ Nhật Bản, Úc và Victoria, Úc cũng sẽ hỗ trợ.
Trong tập đoàn này, hydro sẽ được sản xuất từ than non của Úc và được vận chuyển bằng đường biển đến Cảng Kobe. Chứng minh liệu công nghệ cần thiết để "xây dựng", "tích lũy" và "vận chuyển" chuỗi cung ứng hydro cũng như chi phí và chất lượng cần thiết cho việc "sử dụng" có thể được đáp ứng hay không.
CO2 được thải ra trong quá trình sản xuất hydro, nhưng các công ty Australia có kế hoạch lưu trữ nó dưới đáy biển gần nước này bằng công nghệ thu giữ và lưu trữ CO2 (CCS). Nếu lưu trữ được thực hiện, nó có thể được coi là "hydro không CO2" không thải ra CO2.
Tiếp giáp với mỏ than ở đông nam Australia, có một cơ sở sản xuất hydro do J-Power điều hành. Vào tháng 1 năm 2009, một cuộc thử nghiệm trình diễn sản xuất hydro bằng than non thu được tại một mỏ than đã bắt đầu. Sử dụng công nghệ khí hóa than do J-Power phát triển. Hydro được sản xuất theo kế hoạch sẽ được vận chuyển bằng đường biển đến Cảng Kobe bằng một tàu sân bay hydro vào cuối năm 2009.
Để đạt được hầu như không phát thải trong 50 năm và mục tiêu giảm khí nhà kính vào năm 2018, đang trong quá trình thực hiện, chúng ta phải đạt được mức cắt giảm khủng khiếp từ gần 40 đến 50 triệu tấn mỗi năm. Hiện tại, việc chuyển đổi nhiên liệu thành hydro đang ở giai đoạn thử nghiệm, nhưng cần phải tiến hành đều đặn theo hướng sử dụng thực tế.
Thách thức là mở rộng khả năng cung cấp và kiểm soát chi phí. Quy hoạch tổng thể về năng lượng mới cho biết chi phí hiện tại 100 yên cho 1 N mét khối hydro (dung dịch bôi trơn bình thường = thể tích khí ở trạng thái tiêu chuẩn) sẽ tăng lên 30 yên trong 30 năm, và lượng cung cấp sẽ tăng lên 3 triệu tấn. Đặt mục tiêu 20 triệu yên và 20 triệu tấn vào năm 1950.
Để giảm giá và tăng nguồn cung cấp hydro, trước tiên cần phải tìm một nơi có thể đảm bảo nguồn hydro với chi phí thấp. Tài nguyên hydro bao gồm hydro được sản xuất từ than đá, dầu mỏ và khí tự nhiên, với CO2 thải ra trong quá trình sản xuất được loại bỏ bởi CCS và hydro được tạo ra bằng cách điện phân nước với năng lượng tái tạo.
Sản xuất hydro trong nước bị hạn chế bởi tính khả thi của CCS và chi phí phát điện, và các rào cản vẫn còn về khối lượng cung cấp và chi phí. Để chuẩn bị cho nhu cầu quy mô lớn, cần phải có con đường nhập khẩu hydro giá rẻ được sản xuất ở nước ngoài.
■ Cạnh tranh giữa các quốc gia khó tính
Chính phủ sẽ hỗ trợ tài chính cho việc xây dựng chuỗi cung ứng hydro. Vào tháng 8 năm 2009, các doanh nghiệp liên quan đến hydro đã được chọn làm mục tiêu đầu tư bởi Quỹ Sáng tạo Xanh, với tổng trị giá 2 nghìn tỷ yên trong 10 năm.
Sẽ là hợp lý khi sản xuất hydro ở những quốc gia có thể thu được tài nguyên với giá rẻ hoặc những nơi có thể sử dụng năng lượng tái tạo với giá rẻ. Australia, Trung Đông, Chile và Nam Á cũng đang thu hút sự chú ý với tư cách là nhà cung cấp.
Mặt khác, người ta đã chỉ ra rằng "sự cạnh tranh giữa các quốc gia yêu cầu hydro đang diễn ra nhằm đảm bảo các nguồn hydro có triển vọng trên thế giới." Hợp tác và liên kết với các nước tài nguyên hydro cũng là nhu cầu cấp thiết của Nhật Bản. Các công ty thương mại có quan hệ sâu sắc hơn với các quốc gia giàu tài nguyên trong lĩnh vực kinh doanh tài nguyên hóa thạch và hỗ trợ nền kinh tế Nhật Bản đang bắt tay vào phát triển các nguồn hydro mới và xây dựng chuỗi cung ứng hydro trên khắp thế giới.
Dai Tsuchiya, một đối tác liên kết của McKinsey & Company, cho biết, "Nhật Bản, nước đầu tiên xây dựng chuỗi cung ứng quốc tế về hydro, đang ở vị trí dẫn đầu có lợi. Sẽ mất 20 hoặc 30 năm sau khi bán công nghệ và bí quyết vươn ra thế giới. Chúng tôi đang trong giai đoạn nuôi dưỡng ngành xuất khẩu của Nhật Bản. " Kỳ vọng đang tăng lên về việc liệu Nhật Bản có thể phát huy sự hiện diện của mình trong lĩnh vực kinh doanh hydro khi đối mặt với nhu cầu quy mô lớn hay không.
