Úc dốc toàn lực vào hydro xanh – Leee

Úc dốc toàn lực vào hydro xanh – Leee

    Úc dốc toàn lực vào hydro xanh – Leee

    australia green hydrogen


    Úc dốc toàn lực vào hydro xanh – Leee.

    20 đội gồm học sinh trung học ở Úc đang thiết kế ô tô chạy bằng pin nhiên liệu để cạnh tranh trong cuộc thi Hydrogen Grand Prix khai mạc của đất nước.

    Họ đang nghiên cứu về năng lượng tái tạo, năng lượng hydro và xe điện, chuẩn bị cho ngày trọng đại vào tháng 4 khi các phương tiện điều khiển từ xa của họ sẽ chạy ầm ầm trong 4 giờ ở Gladstone, một thành phố cảng ở Queensland. Nhiệm vụ: tận dụng tối đa pin nhiên liệu 30 watt và 14 gam khí hydro.

    Vài tháng sau và cách bờ biển Queensland khoảng 800 km, công ty đồng tài trợ của Grand Prix Ark Energy đặt mục tiêu áp dụng cùng các thành phần hydro và tế bào nhiên liệu cơ bản—mặc dù đã tăng quy mô lên hơn 3.500 lần.

    Vào quý 3 năm 2023, Ark dự kiến năm trong số các xe tải chạy bằng pin nhiên liệu lớn nhất thế giới sẽ vận chuyển quặng kẽm cô đặc và các thỏi thành phẩm giữa nhà máy luyện kẽm và cảng Townsville gần đó. Các giàn khoan không có carbon sẽ đóng gói 50 kg hydro được tách ra từ nước sử dụng điện từ nhà máy năng lượng mặt trời chuyên dụng của nhà máy lọc dầu.

    Chào mừng bạn đến Úc, nơi mà sự bùng nổ hydro xanh đang diễn ra mạnh mẽ. Cả hai loại xe cỡ lớn và cỡ đồ chơi đều nhằm mục đích bán cho người Úc tiềm năng biến đổi của hydro xanh—khí hydro được sản xuất từ năng lượng tái tạo—để khử cacbon cho nền kinh tế dựa trên nhiên liệu hóa thạch của họ.

    Và trong khi các nhà máy than vẫn cung cấp hơn một nửa sản lượng điện của Úc vào năm 2021, thì sự thay đổi đang diễn ra. Chính phủ được bầu vào năm ngoái đã thông qua luật hành động vì khí hậu đầu tiên của đất nước trong hơn một thập kỷ. Và hydro xanh là trung tâm của kế hoạch tăng trưởng kinh tế sạch của nó.

    Các nước láng giềng châu Á nghèo tài nguyên như Nhật Bản và Hàn Quốc cũng đang trông cậy vào hydro xanh của Úc để giúp họ loại bỏ nhiên liệu hóa thạch trong những thập kỷ tới.

    Cộng các số liệu về công suất trong tất cả các đề xuất hiện tại của Úc để sản xuất hydro xanh thì tổng số vượt quá công suất phát điện của Úc. Tất cả đều là một phần của làn sóng hydro xanh đang lan rộng trên toàn thế giới.

    Các nhà quan sát cảnh báo rằng một số dự án hydro xanh này sẽ không bao giờ tạo ra một lượng nhỏ hydro nào—dư âm của sự bùng nổ hydro một thế hệ trước mà cuối cùng đã phá sản.

    David Norman, Giám đốc điều hành của tổ chức nghiên cứu năng lượng sạch, Trung tâm nghiên cứu hợp tác nhiên liệu tương lai, ở Wollongong, New South Wales, cho biết:

    Trong giai đoạn hiện tại, rất dễ dàng cho hai người mà bạn chưa từng nghe nói đến để tạo ra một dự án 30 gigawatt và đưa ra thông cáo báo chí.

    Các dự án ma không phải là vấn đề chỉ giới hạn ở Úc. Theo một nghiên cứu vào tháng 9 năm 2022 của công ty tư vấn McKinsey & Company, chỉ 10% trong tổng số 240 tỷ đô la Mỹ các dự án hydro được công bố trên toàn thế giới đang thực sự tiến triển.

    Tuy nhiên, nhiều hơn nữa là thực sự cần thiết. Việc xây dựng mọi máy điện phân được hứa hẹn vào năm 2030 sẽ chỉ cung cấp khoảng 1/6 lượng hydro xanh cần thiết để đáp ứng các mục tiêu về khí hậu, theo số liệu của Cơ quan Năng lượng Quốc tế ở Paris.

    Giữa bối cảnh ồn ào này, Queensland là nơi có hai dự án có nhiều khả năng nâng cao uy tín của công ty sản xuất hydro xanh của Úc vào năm 2023. Dự án của Ark Energy là một phần trong chiến dịch phát triển năng lượng sạch ở Úc của công ty mẹ, công ty kim loại có trụ sở tại Seoul. gã khổng lồ luyện kẽm Hàn Quốc.

    Một tia thực tế khác là một dự án ở Gladstone nhằm xây dựng một trong những nhà máy sản xuất máy điện phân lớn nhất thế giới, hứa hẹn cung cấp nguồn thiết bị địa phương trong bối cảnh chuỗi cung ứng toàn cầu đang diễn ra hỗn loạn.

    Tại sao một chiếc xe tải hydro?
    Nhà máy năng lượng mặt trời 124 megawatt liền kề với nhà máy lọc Townsville của Korea Zinc, hoàn thành vào năm 2018, đã cắt giảm 1/4 lượng điện lưới sử dụng nhiều than mà công ty này đang sử dụng để chạy quy trình điện phân tiêu tốn nhiều năng lượng. Các xe tải pin nhiên liệu sắp tới sẽ cắt giảm mức tiêu thụ dầu diesel.

    Giám đốc điều hành của Ark Energy, Daniel Kim, cho biết Korea Zinc đã thành lập công ty của mình vào năm 2021 để giúp chuyển các hoạt động của công ty tại Úc sang sử dụng 80% năng lượng tái tạo vào năm 2030 và trong quá trình này, mở đường cho 100% năng lượng tái tạo trên toàn tập đoàn vào năm 2050.

    Kim cho biết mục tiêu năm 2050 yêu cầu hydro xanh — hoặc một loại nhiên liệu dễ xuất khẩu hơn được sản xuất từ nó — vì Korea Zinc thực hiện hầu hết quá trình tinh chế ở Hàn Quốc, nơi có không gian hạn chế cho các nhà máy năng lượng mặt trời và gió.

    Động thái đầu tiên của Ark là tiếp cận nhiều năng lượng tái tạo hơn ở Úc bằng cách mua một trang trại gió 923 MW dự kiến sẽ hoàn thành vào năm 2024. Tiếp theo, Ark đặt mua thiết bị cho dự án xe tải Townsville để bắt đầu khám phá các khả năng và thách thức của hydro xanh.

    Daniel Kim, Giám đốc điều hành Ark Energy cho biết:

    Để trở thành nhà sản xuất hydro xanh với chi phí thấp, trước tiên chúng tôi phải trở thành người dùng cực đoan—để làm cho nó phổ biến khắp doanh nghiệp của chúng tôi.

    Kim nói: “Dầu diesel thay thế cho xe tải hạng nặng là cách sử dụng tiềm năng nhất.

    Ngày nay, 28 xe tải hạng nặng chạy bằng dầu diesel hoạt động tại nhà máy lọc dầu Townsville. Khi tàu cập cảng với tinh quặng kẽm, hoặc buộc hàng để lấy kẽm thỏi, các giàn khoan sẽ kéo theo ba rơ-moóc và đi vòng 30 km từ cảng đến nhà máy rồi quay lại liên tục trong vòng 8 ngày. 

    Thời gian là tiền bạc, Kim nói, bởi vì chiếm một bến cảng có thể tiêu tốn một khoản tiền khổng lồ 22.000 đô la Úc (13.800 đô la Mỹ) một ngày. Ngay cả khi một chiếc xe tải chạy bằng pin có thể xử lý tải trọng 140.000 tấn của nhà máy lọc dầu, Kim nói rằng công ty của ông không thể đợi pin sạc lại.

    Kế hoạch tăng trưởng của Fortescue dự đoán sẽ vận chuyển phần lớn hydro xanh của mình ra khỏi Úc để làm sạch các phương tiện hạng nặng, ngành công nghiệp và lưới điện trên toàn thế giới.

    Vào năm 2021, Ark Energy đã mua cổ phần của Hyzon Motors, một trong số ít công ty sản xuất xe tải siêu nặng chạy bằng pin nhiên liệu. Hyzon, có trụ sở tại Rochester, N.Y., đã đồng ý trang bị cho một số giàn pin nhiên liệu cực mạnh đầu tiên của mình với tay lái bên phải và thùng xe rộng hơn theo yêu cầu ở Úc—điều mà các nhà phát triển khác không thể cung cấp cho đến năm 2025 hoặc 2026. “Chúng tôi' đang thúc đẩy quá trình chuyển đổi của ngành vận tải siêu nặng của Úc trong vài năm,” Kim nói.

    Để cung cấp nhiên liệu cho các xe tải, Ark Energy đã đặt hàng một máy điện phân 1 MW từ Plug Power, có trụ sở tại Latham, N.Y. Kim dự đoán rằng việc xây dựng cơ sở máy điện phân sẽ bắt đầu vào khoảng cuối năm 2022 và tuyên bố rằng năm xe tải chạy bằng pin nhiên liệu sẽ chạy vòng quanh chuyển và sử dụng lại khí hydro vào quý 3 năm 2023 hoặc sớm hơn.

    Kim cho biết những chiếc xe này sẽ có giá “cao hơn ba lần một chút” so với một chiếc xe tải chạy bằng nhiên liệu diesel tương đương, nhưng tổng thể dự án sẽ hòa vốn hoặc thậm chí tiết kiệm tiền trong vòng đời hoạt động dự kiến 10 năm của xe tải.

    Các khoản trợ cấp và khoản vay của chính phủ cũng như giá dầu diesel cao giúp làm cho hydro có tính cạnh tranh. Lộ trình không thay đổi của xe tải cũng là một điểm cộng: Đường vòng tương đối bằng phẳng cho phép sử dụng pin nhiên liệu nhỏ hơn, rẻ hơn. “Đây là một chiếc xe tải chuyên dụng dành cho mục đích riêng,” Kim lưu ý.

    Xuất khẩu hydro xanh
    Ark Energy dự kiến sẽ bắt đầu xuất khẩu năng lượng tái tạo vào khoảng năm 2030. Ngược lại, nhóm cung cấp liều thuốc hydro xanh thứ hai cho Queensland trong năm nay có thể bắt đầu xuất khẩu ở quy mô thương mại vào năm 2025.

    Nhà máy điện phân trị giá 114 triệu đô la Úc (72 triệu đô la Mỹ) mọc lên ở Gladstone là động thái hydro xanh thực tế đầu tiên của ông trùm khai thác mỏ Andrew Forrest, người ủng hộ hydro xanh táo bạo và giàu có nhất của Úc.

    Forrest trở thành người giàu thứ hai ở Úc điều hành Tập đoàn Fortescue Metals có trụ sở tại Perth, tập đoàn đã phá vỡ hoạt động kinh doanh quặng sắt toàn cầu thông qua tích hợp theo chiều dọc và cắt giảm chi phí mạnh mẽ.

    Bây giờ Fortescue đang áp dụng chiến lược tương tự cho hydro xanh. Forrest cam kết đầu tư 6,2 tỷ đô la Mỹ để sản xuất 15 triệu tấn hydro xanh mỗi năm vào năm 2030—nhiều hơn 50% so với mức Liên minh châu Âu cho biết họ cần nhập khẩu để loại bỏ năng lượng của Nga và cắt giảm lượng khí thải carbon.

    Làm như vậy sẽ cần khoảng 150GW công suất phát điện từ gió và mặt trời—nhiều hơn tổng công suất phát điện được lắp đặt của Pháp. Động thái này dự kiến sẽ loại bỏ 3 triệu tấn carbon mỗi năm—giảm lượng khí thải của Fortescue xuống 0 và tiết kiệm được 818 triệu đô la Mỹ mỗi năm.

    Cameron Smith, người đứng đầu bộ phận sản xuất của công ty con về năng lượng xanh của Fortescue, Fortescue Future Industries, cho biết đạt được mục tiêu đó có nghĩa là cắt giảm chi phí cho đến khi năng lượng tái tạo của công ty rẻ hơn nhiên liệu hóa thạch.

    Cameron Smith tuyên bố, cho biết:

    Mục tiêu của chúng tôi ở đây là làm cho nhiên liệu hóa thạch trở nên không còn phù hợp.

    Fortescue đang xây dựng nhà máy sản xuất máy điện phân của riêng mình bất chấp tình trạng dư thừa toàn cầu. Các nhà phân tích thị trường tại BloombergNEF dự đoán rằng năng lực sản xuất máy điện phân sẽ vượt nhu cầu từ 10 đến 15 lần trong năm nay.

    Smith nói rằng đó không phải là mối quan tâm lớn đối với Fortescue, do công ty bắt buộc phải cắt giảm chi phí và nhanh chóng đưa sản xuất hydro xanh vào hoạt động. Ông nói: “Chúng tôi không cần phải làm mọi thứ, nhưng chúng tôi cần một lộ trình đáng tin cậy để làm như vậy nếu chúng tôi không thể có được thiết bị cần thiết với chi phí và chất lượng mà chúng tôi cần để làm cho tất cả các dự án của mình trở nên khả thi”.

    Vỏ bọc 13.000 mét vuông của nhà máy Gladstone đã sẵn sàng và Smith dự đoán việc lắp đặt các máy rô bốt của một dây chuyền trong quý 2 năm 2023. Ông hy vọng nhà máy sẽ kết thúc năm với tư cách là nhà máy điện phân “quy mô gigawatt”: sản xuất đủ điện phân trong một năm để tiêu thụ 1 GW điện. Và ông hy vọng năng lực sản xuất sẽ tăng gấp đôi với dây chuyền thứ hai vào đầu năm 2024.

    Vấn đề với vận chuyển hydro
    Fortescue hy vọng hydro xanh sẽ giúp các hoạt động của chính họ đạt mức phát thải carbon ròng bằng 0 vào năm 2040. Nhưng kế hoạch tăng trưởng của nó, giống như Ark Energy, dự đoán xuất khẩu phần lớn hydro xanh của mình để làm sạch các phương tiện hạng nặng, ngành công nghiệp và lưới điện trên toàn thế giới. Tuy nhiên, trước tiên, họ sẽ phải làm cho nó có thể vận chuyển được.

    Vận chuyển hydro là đắt tiền. Là một chất khí hoặc chất lỏng, nó có mật độ năng lượng thể tích tương đối thấp. Vì vậy, hầu hết các nhà sản xuất lớn hydro xanh tiềm năng của Úc đều mong muốn chuyển năng lượng của họ ra nước ngoài bằng cách chuyển đổi hydro xanh thành amoniac - một tiền chất hóa học cho phân bón nitơ đã được vận chuyển trên toàn thế giới.

    Amoniac chủ yếu được sản xuất từ hydro, mặc dù ngày nay người ta thường sử dụng hydro được tạo ra từ khí tự nhiên thay vì máy điện phân 

    Theo tính toán của BloombergNEF, amoniac xuất khẩu được sản xuất tại Úc từ hydro xanh có thể đã vượt qua amoniac được sản xuất ở châu Âu bằng khí tự nhiên, theo tính toán của BloombergNEF và các dự án được đề xuất đang được nhân lên.

    Ark Energy gần đây đã thành lập một tập đoàn công nghiệp sử dụng 3 GW năng lượng tái tạo để sản xuất “amoniac xanh” để xuất khẩu sang Hàn Quốc, mặc dù những chuyến hàng đầu tiên sẽ không được thực hiện cho đến sau năm 2030.

    Fortescue thậm chí còn có những kế hoạch dài hạn lớn hơn và đang tìm cách bắt đầu xuất khẩu amoniac. Nó đang xem xét việc tái trang bị một nhà máy phân bón 54 năm tuổi ở Brisbane, dự kiến sẽ đóng cửa vào đầu năm nay do giá khí đốt tự nhiên tăng vọt. Fortescue và chủ sở hữu nhà máy đang xem xét lắp đặt 500 MW máy điện phân để họ có thể khởi động lại nhà máy bằng hydro xanh vào khoảng năm 2025.

    Một người quan sát cho biết: “Trong giai đoạn hiện nay, rất dễ dàng cho hai người mà bạn chưa từng nghe nói đến để tạo ra một dự án 30 gigawatt và đưa ra thông cáo báo chí.

    Nhà phân tích hydro Martin Tengler tại văn phòng BloombergNEF ở Tokyo cho biết, giữa tất cả các kế hoạch lớn này, điều còn phải xem xét là liệu xuất khẩu amoniac xanh có thực sự đáp ứng nhu cầu năng lượng của con người hay không.

    Ông lưu ý, bản thân amoniac không tự đốt cháy tốt và việc chuyển đổi amoniac xuất khẩu trở lại thành hydro cho các nhà máy thép hoặc phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu đòi hỏi rất nhiều năng lượng.

    Martin Tengler kết luận:

    Bạn đang sử dụng năng lượng để nhập năng lượng.

    “Nếu bạn cần hydro xanh ở châu Âu, thì có lẽ việc sản xuất hydro xanh ở châu Âu sẽ rẻ hơn.”

    Một số kế hoạch cho amoniac xanh thực sự có thể kéo dài mức tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch và do đó trì hoãn hành động khí hậu. Chẳng hạn, một số nhà sản xuất điện của Nhật Bản và Hàn Quốc đã công bố kế hoạch đốt a-mô-ni-ắc xanh trong các nhà máy nhiệt điện than để giảm phát thải.

    Vào tháng 9, BloombergNEF đã ước tính rằng năng lượng từ các nhà máy than của Nhật Bản đốt 50% amoniac xanh từ Úc sẽ có giá 136 đô la Mỹ mỗi megawatt giờ vào năm 2030—nhiều hơn so với dự kiến về năng lượng từ các nhà máy năng lượng mặt trời và gió ngoài khơi ở Nhật Bản được hỗ trợ bằng bộ lưu trữ pin. “Đó không phải là cách kinh tế nhất để sử dụng amoniac,” Tengler nói, “hoặc cách rẻ nhất để Nhật Bản và Hàn Quốc khử cacbon.”

    Nói cách khác, ngay cả khi hydro xanh trở thành hiện thực trong năm nay, vẫn còn nhiều điều cần tìm hiểu về mục đích và địa điểm sử dụng hydro.

    Zalo
    Hotline