Hydro sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc khử cacbon trong hệ thống năng lượng của thế giới - vừa là nhiên liệu để khử cacbon cho các ngành công nghiệp 'khó giảm thiểu' không thể điện khí hóa đơn giản, vừa là phương tiện lưu trữ năng lượng tái tạo. Điều đó ngày nay đã rõ ràng.
Rõ ràng là sự phát triển của một hệ sinh thái hydro thích hợp đang tăng tốc nhanh chóng, dù được đo trong vòng 5, 2 hay thậm chí 1 năm. Tuy nhiên, theo quan điểm của tôi, tiến trình này khá chênh lệch và do đó chúng ta phải tiếp tục theo dõi - và hy vọng sẽ cải thiện.
Ngành công nghiệp đang tăng cường
Nhìn vào bốn thông số sau đây. Công nghệ và các thành phần cần thiết cho chuỗi giá trị hydro hoàn chỉnh đang kết hợp với nhau một cách hoàn hảo. Các nhà sản xuất thiết bị và nhà cung cấp công nghệ đã nhận ra nhu cầu tăng vọt sắp tới và đang đáp ứng.
Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, hãy lấy máy điện phân, thiết bị cần thiết để sản xuất hydro xanh: năng lực sản xuất toàn cầu đang bùng nổ từ dưới 1 Gigawatt (GW) vào năm 2020 lên ước tính 134-240GW vào năm 2030.
Ở đầu bên kia của chuỗi, các công ty cung cấp đang đăng ký các dự án kinh doanh hydro theo kế hoạch và các cam kết kéo dài nhiều năm của họ đang biến những dự án này thành các dự án thực tế, có khả năng thanh toán. Cho đến nay, IEA đã đối chiếu một cơ sở dữ liệu gồm gần 2.000 cơ sở dữ liệu và hàng trăm cơ sở dữ liệu khác đang được bổ sung mỗi năm. Phân tích các dự án này, rõ ràng là hầu hết những người sử dụng hydro ban đầu, quy mô lớn sẽ đến từ các ngành công nghiệp như thép, hóa chất và phân bón, đang tìm kiếm nguyên liệu thô và nhiệt không có carbon – thay vì từ ngành năng lượng.
Châu Âu cần phải làm nhiều hơn nữa
Yếu tố thứ ba là các biện pháp hỗ trợ quốc gia và ở đây bức tranh có nhiều hỗn tạp hơn. Mặc dù các tập đoàn tư nhân đang tiến lên phía trước, chúng ta vẫn sẽ cần các biện pháp khuyến khích về mặt pháp lý và tài chính từ các chính phủ để sản xuất và sử dụng hydro để mở rộng quy mô đủ nhanh để giúp thế giới đạt mức 0 vào năm 2050.
Về mặt tích cực, 'Đạo luật giảm lạm phát' trị giá 370 tỷ USD năm ngoái là nhân tố thay đổi cuộc chơi, thúc đẩy mọi hình thức đầu tư vào năng lượng sạch, thu hút tiền và nhân tài đến Mỹ. Trung Đông, một phần châu Mỹ Latinh và châu Úc cũng đang tăng cường đầu tư vào năng lượng tái tạo và hydro xanh.
Ngược lại, Châu Âu, nơi đi đầu trong lịch sử về khử cacbon, lại phản ứng hơi chậm với IRA. Các gói môi trường 'REPowerEU' và 'Fit for 55' hiện đang được ban hành có mục đích, biện pháp lập pháp và cơ chế tài chính đúng đắn. Tuy nhiên, theo quan điểm của tôi, Brussels không xem xét tất cả các yếu tố: nếu Ủy ban Châu Âu muốn thúc đẩy hydro xanh thì họ cần áp dụng các định nghĩa và ghi nhãn thích hợp cho các sản phẩm như thép xanh để tạo sự chắc chắn cho các nhà đầu tư và ngành công nghiệp, đồng thời khuyến khích họ xây dựng chuỗi giá trị ở châu Âu.
Chi phí vẫn là thách thức
Điểm mà Châu Âu còn tụt hậu hơn nữa là về mặt chi phí – vấn đề thứ tư mà chúng ta cần xem xét. Do giá điện ở châu Âu bị chi phối bởi giá khí đốt nên giá điện đã tăng trong hai năm qua do các sự kiện ở Ukraine.
Điều này cũng ảnh hưởng đến giá điện tái tạo và vì chúng chiếm 75% chi phí bình quân của hydro xanh, nên chúng đang áp đảo lợi thế kinh tế quy mô đạt được về mặt công nghệ (quý còn lại). Do đó, giá hydro ở châu Âu không giảm như dự báo, điều này có thể trì hoãn hoặc ngăn cản việc mở rộng quy mô sản xuất. Hiện tại giá khoảng 8–10 USD/kg nhưng các chuyên gia cho rằng giá này cần giảm xuống khoảng 2 USD/kg để có thể cạnh tranh.
May mắn thay, có những giải pháp. Đầu tiên là nhập khẩu. Bản thân EU dự kiến sẽ nhập khẩu 10 triệu tấn hydro carbon thấp vào năm 2030, bằng một nửa nhu cầu dự kiến theo chương trình 'Fit for 55'. Thứ hai, chúng ta không nên bỏ qua những 'màu sắc' khác của hydro. Cả hydro màu xanh lam (nơi thu giữ lượng khí thải CO2 trong quá trình sản xuất) và hydro màu ngọc lam, được tạo ra thông qua quá trình nhiệt phân metan, đều cung cấp các phiên bản khí không chứa carbon một cách hiệu quả. Xa hơn trong tương lai, hydro màu hồng được sản xuất bằng năng lượng hạt nhân cũng có khả năng xảy ra.
Nhưng tôi cũng muốn đề xuất một ý tưởng khác: tách hoàn toàn việc sản xuất hydro xanh khỏi giá điện (cao). Tất nhiên, nếu có thể, năng lượng tái tạo nên được sử dụng cho điện khí hóa, nói cách khác là hòa thẳng vào lưới điện, vì đó là ứng dụng hiệu quả nhất. Tuy nhiên, không có (và sẽ không có) đủ kết nối và đường dây truyền tải để lưới điện hấp thụ toàn bộ công suất năng lượng tái tạo đang được xây dựng.
Xây dựng đảo hydro
Điều đó tạo ra cơ hội để xây dựng cái mà tôi gọi là 'đảo hydro' - cụm trang trại năng lượng gió và mặt trời tạo ra hydro xanh và vận chuyển thẳng đến khách hàng, thông qua đường ống hoặc tàu. Sau đó, họ có thể đặt giá hydro độc lập (thấp hơn) do không có kết nối với hệ thống điện. Úc đã thử nghiệm các cụm như vậy và tôi cũng thấy tiềm năng của các đảo hydro ở các quốc gia như Maroc, Chile và Tây Ban Nha.
Tập đoàn Mitsubishi Heavy Industries (MHI) đang phát triển các sản phẩm và dịch vụ trong hệ sinh thái hydro, từ đầu tư vào các nhà sản xuất máy điện phân và nhiên liệu điện tử đến sản xuất hydro có màu xanh lam và xanh ngọc. Chúng tôi đang phát triển các phiên bản của tua-bin khí cũng như động cơ trên bộ và trên biển hàng đầu thế giới có thể chạy bằng hydro và amoniac. Primetals Technologies, một phần của Tập đoàn MHI, đang giúp ngành thép khử cacbon bằng hydro. Và Mitsubishi Power, thương hiệu giải pháp năng lượng của MHI, đang cung cấp công nghệ sản xuất hydro từ năng lượng tái tạo, sẽ được lưu trữ trong hàng loạt hang muối ở Mỹ.
Vì vậy, ngay cả khi tiến độ cho đến nay không đồng đều, tốc độ và phạm vi của nó khiến tôi lạc quan rằng động lượng của hydro sẽ tiếp tục và nó sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc chống lại biến đổi khí hậu.
