Trộn hydro với khí tự nhiên có thể giúp chuyển đổi năng lượng nhiên liệu

Trộn hydro với khí tự nhiên có thể giúp chuyển đổi năng lượng nhiên liệu

    Trộn hydro với khí tự nhiên có thể giúp chuyển đổi năng lượng nhiên liệu
    của Geoff McMaster, Đại học Alberta

    Blending hydrogen with natural gas could help fuel energy transition
    Việc sử dụng hythane trên toàn bộ nền kinh tế (15% hydro theo thể tích) ở Alberta vào năm 2050; phát thải khí nhà kính trên toàn hệ thống (bảng 5A và 5B) và tác động chi phí (bảng 5C và 5D) đối với hydro dựa trên NG tập trung (bảng 5A và 5C) và điện phân lưới phi tập trung (bảng 5B và 5D). Ảnh: Đánh giá về năng lượng tái tạo và bền vững (2022). DOI: 10.1016/j.rser.2022.112962


    Một chuyên gia về năng lượng hydro của Đại học Alberta cho biết, đốt cháy hỗn hợp hydro và khí tự nhiên để sưởi ấm nhà của chúng ta có thể tiết kiệm tới 5% lượng khí thải carbon mà không cần thay đổi cơ sở hạ tầng hiện có.

    Amit Kumar, người đã tư vấn chính quyền tỉnh trong việc phát triển Lộ trình Hydro, cho biết nhiên liệu hỗn hợp, được gọi là hythane, cũng có thể là một bước tiến quan trọng trong quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch.

    Kumar, Chủ tịch Nghiên cứu Công nghiệp Liên kết NSERC/Alberta Innovates/Cenovus về Kỹ thuật Hệ thống Môi trường và Năng lượng cho biết: “Bạn có thể vận chuyển nó trong các đường ống hiện tại, bạn có thể sử dụng nó trong các thiết bị của mình và bạn có thể sử dụng nó cho mục đích sưởi ấm với thiết bị hiện tại.

    Ông nói thêm: "Bạn không cần thực hiện bất kỳ sửa đổi nào", miễn là lượng hydro trong nhiên liệu pha trộn không vượt quá từ 15 đến 20% theo thể tích.

    Nghiên cứu riêng của Kumar liên quan đến việc lập mô hình các lộ trình năng lượng khác nhau—sử dụng kết hợp năng lượng tái tạo và không tái tạo—để giảm lượng khí thải carbon tổng thể theo cách tiết kiệm chi phí trong vài thập kỷ tới.

    Trong nghiên cứu mới nhất của mình, được xuất bản trong Đánh giá về năng lượng tái tạo và bền vững, Kumar và một nhóm do Tiến sĩ kỹ thuật đứng đầu. sinh viên Matthew Davis đã đánh giá 576 kịch bản dài hạn trên khắp các khu vực pháp lý toàn cầu từ năm 2026 đến năm 2050, thay đổi tùy theo cường độ pha trộn hydro, chính sách carbon và phát triển cơ sở hạ tầng hydro.

    Do chi phí thấp, Kumar và nhóm của ông nhận thấy rằng việc đưa hythane vào mạng lưới khí đốt tự nhiên mang đến "cơ hội ngắn hạn để nâng cao năng lực, học hỏi công nghệ và xây dựng niềm tin cho người tiêu dùng.

    Ông nói: “Các nền kinh tế sẽ được hưởng lợi từ việc mở rộng quy mô cơ sở hạ tầng thông qua tạo việc làm, thu hút đầu tư và xuất khẩu công nghệ.

    Một trong những nguồn năng lượng sạch nhất, hydro chỉ tạo ra nước khi được đốt cháy hoặc sử dụng trong pin nhiên liệu.

    Việc sản xuất cái được gọi là "hydro xám" giải phóng khí nhà kính bằng cách chuyển đổi khí thiên nhiên thành carbon dioxide và hydro. Nhưng việc kết hợp quy trình đó với việc thu hồi và lưu trữ carbon—một lĩnh vực khác mà Alberta dẫn đầu toàn cầu—tạo ra "hydro xanh" sạch hơn.

    Thu giữ ít nhất 42% lượng khí thải carbon sẽ tạo ra mức giảm tổng thể "đốt cháy tốt" trên toàn chuỗi. Ông cho biết thêm lượng khí thải carbon càng giảm, nhiên liệu càng rẻ do tiết kiệm được thuế carbon, đặc biệt là khi giá carbon cao hơn 300 USD/tấn.

    "Chúng tôi sản xuất một lượng lớn hydro ở Alberta, nhưng phần lớn lượng này được sử dụng trong lĩnh vực công nghiệp để nâng cấp nhựa đường và sản xuất phân bón," Kumar lưu ý.

    "Nếu chúng tôi chuyển đổi cơ sở hạ tầng của mình để sản xuất hydro xanh—và điều đó có nghĩa là bổ sung thêm thu hồi và lưu trữ carbon—cho tất cả các cơ sở sản xuất này, thì đó là một chiến thắng lớn đối với chúng tôi."

    Kumar cho biết, Alberta Carbon Trunk Line hiện chỉ sử dụng một đến hai triệu tấn trong tổng công suất 14,5 triệu tấn của mình, do đó, có "khả năng vận chuyển lớn hơn".

    Thách thức phía trước là tiến tới "hydro xanh" sử dụng năng lượng gió, mặt trời và sinh khối. Nhưng chi phí hydro từ các nguồn này cao so với hydro xanh.

    Ngoài Alberta, có một cơ hội to lớn để xuất khẩu hydro cùng với chuyên môn của chúng tôi trong sản xuất và thu hồi carbon, Kumar cho biết, đặc biệt là tới các quốc gia đang phát triển nhanh ở Châu Á-Thái Bình Dương.

    Nhưng hiện tại, việc sử dụng hỗn hợp hydro và khí tự nhiên là kết quả thấp trong việc theo đuổi nền kinh tế năng lượng sạch.

    "Bạn không cần một khoản đầu tư lớn," ông nói. "Bạn có thể sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có và từ từ thay thế nó để chiếm tỷ lệ hydro cao hơn. Nó giúp bạn có thời gian trong quá trình chuyển đổi chậm."

    Lộ trình Hydrogen của Alberta, một phần quan trọng trong kế hoạch phục hồi kinh tế của tỉnh, xác định các thị trường trọng điểm như sưởi ấm dân dụng và thương mại, giao thông vận tải, sản xuất và lưu trữ điện và xử lý hóa chất. Ngoài nhiên liệu sạch, hydro còn được sử dụng để sản xuất phân bón, amoniac và các hóa chất khác.

    Kumar cho biết, trộn hydro với khí tự nhiên là một trong những khuyến nghị trong lộ trình mà chính phủ hiện đang xem xét.

    Zalo
    Hotline