HYDROGEN đã gây tranh cãi kể từ sau thảm kịch của tàu Hindenburg, một khinh khí cầu chở đầy khí Hydro đã chìm trong biển lửa vào năm 1937. Những người ủng hộ nói rằng khí Hydro là một phép màu carbon thấp có thể cung cấp năng lượng cho ô tô và nhà cửa. Họ hy vọng nền kinh tế hydro sẽ vẽ lại bản đồ năng lượng. Những người hoài nghi lưu ý rằng một số nỗ lực đầu tư vào hydro kể từ những năm 1970 đã kết thúc trong nước mắt khi những thiếu sót của loại khí này được phơi bày. Như chúng tôi giải thích, thực tế nằm ở giữa. Các công nghệ hydro có thể loại bỏ một phần mười lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính ngày nay vào năm 2050. Đó là một con số có phần nhỏ — nhưng, xét về quy mô của quá trình chuyển đổi năng lượng, đây là một công việc quan trọng và sinh lợi.
Hydro không phải là nguồn năng lượng chính như dầu mỏ hay than đá. Tốt nhất hãy coi nó như một vật chất mang năng lượng, giống như điện, và như một phương tiện lưu trữ, giống như một viên pin. Nó phải được sản xuất. Các nguồn năng lượng carbon thấp như năng lượng tái tạo và năng lượng hạt nhân có thể được sử dụng để tách nước (H2O) thành các thành phần của oxy và hydro. Điều này không hiệu quả và tốn kém, nhưng chi phí đang giảm. Hydro cũng có thể được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch bẩn nhưng quá trình này thải ra rất nhiều ô nhiễm trừ khi nó được kết hợp với các công nghệ thu giữ carbon và cô lập nó. Hydro dễ cháy và cồng kềnh so với nhiều loại nhiên liệu. Các quy luật bất biến của nhiệt động lực học có nghĩa là quá trình chuyển đổi năng lượng cơ bản thành hydro và sau đó hydro thành năng lượng có thể sử dụng được dẫn đến hao tổn.
Tất cả điều này giải thích lịch sử khó khăn của khí Hydro. Những cú sốc về dầu mỏ vào những năm 1970 đã dẫn đến việc nghiên cứu công nghệ hydro nhưng chúng chưa bao giờ tiến xa. Vào những năm 1980, Liên Xô thậm chí còn cho bay thử nghiệm một chiếc máy bay phản lực chở khách chạy bằng Hydro - chuyến bay đầu tiên chỉ kéo dài 21 phút.
Ngày nay biến đổi khí hậu đang gây ra một làn sóng nhiệt tình ủng hộ Hydro khác. Hơn 350 dự án lớn đang được triển khai và đầu tư tích lũy có thể đạt 500 tỷ USD vào năm 2030. Ngân hàng Morgan Stanley tính toán rằng doanh thu bán Hydro hàng năm có thể trị giá 600 tỷ USD vào năm 2050. Con số này tăng mạnh so với doanh thu 150 tỷ USD hiện nay, sẽ chủ yếu từ các quá trình công nghiệp, bao gồm cả sản xuất phân bón. Ấn Độ sẽ sớm tổ chức đấu giá hydro và Chile đang tổ chức đấu thầu sản xuất trên các khu đất công. Hơn một tá quốc gia bao gồm Anh, Pháp, Đức, Nhật Bản và Hàn Quốc có kế hoạch hydro quốc gia.
Giữa sự phấn khích, cần phải làm rõ những gì Hydro có thể và không thể làm. Các công ty Nhật Bản và Hàn Quốc đang muốn bán ô tô sử dụng tế bào pin nhiên liệu hydro, nhưng ô tô sử dụng pin lưu trữ tiết kiệm năng lượng gấp đôi. Một số nước châu Âu hy vọng có thể đưa hydro vào nhà bằng đường ống, nhưng máy bơm nhiệt có hiệu quả hơn và một số đường ống không thể xử lý khí một cách an toàn. Một số công ty năng lượng lớn và nhà máy dầu khí muốn sử dụng khí tự nhiên để sản xuất hydro mà không thu giữ carbon liên quan một cách hiệu quả, nhưng điều đó không loại bỏ hoàn toàn được khí thải.
Thay vào đó, hydro có thể giúp ích cho các thị trường ngách, liên quan đến các quá trình hóa học phức tạp và nhiệt độ cao khó đạt được bằng điện. Các công ty thép, thải ra khoảng 8% lượng khí thải toàn cầu, dựa vào than luyện cốc và lò cao mà năng lượng gió không thể thay thế nhưng hydro thì có thể, sử dụng một quy trình được gọi là giảm trực tiếp. Hybrit, một tập đoàn của Thụy Điển, đã bán loại thép xanh đầu tiên trên thế giới được làm theo phương pháp này vào tháng 8.
Một lĩnh vực thích hợp khác là vận tải thương mại, đặc biệt là đối với các hành trình vượt ra ngoài phạm vi của pin. Xe tải chạy bằng hydro có thể đánh bại các đối thủ chạy bằng pin với khả năng tiếp nhiên liệu nhanh hơn, nhiều chỗ hơn cho hàng hóa và phạm vi hoạt động xa hơn. Cummins, một công ty của Mỹ, đang đặt cược vào họ. Nhiên liệu có nguồn gốc từ hydro cũng có thể hữu ích trong hàng không và vận chuyển. Alstom, một công ty của Pháp, đang sử dụng các đầu máy chạy bằng năng lượng hydro trên các tuyến đường ray ở châu Âu.
Cuối cùng, hydro có thể được sử dụng như một vật liệu để lưu trữ và vận chuyển năng lượng với số lượng lớn. Lưới điện sử dụng năng lượng tái tạo gặp khó khăn khi lặng gió hoặc trời tối. Pin có thể hữu ích, nhưng nếu năng lượng tái tạo được chuyển đổi thành hydro, nó có thể được lưu trữ với giá rẻ trong thời gian dài và chuyển đổi thành điện năng theo nhu cầu. Một nhà máy điện ở Utah có kế hoạch tích trữ khí trong các hang động để cung cấp cho California. Những nơi đầy nắng và gió thiếu thốn mạng lưới đường dây truyền tải có thể xuất khẩu năng lượng sạch dưới dạng hydro. Australia, Chile và Morocco hy vọng sẽ “vận chuyển ánh nắng mặt trời” ra thế giới.
Với rất nhiều tiền đổ vào hydro, danh sách sử dụng nó có thể mở rộng. Phần lớn công việc thuộc về khu vực tư nhân nhưng các chính phủ có thể thực hiện phần việc của họ. Một nhiệm vụ là ngăn chặn hoạt động tẩy rửa xanh: hydro được tạo ra từ nhiên liệu bẩn mà không có khả năng thu giữ carbon chất lượng cao sẽ không giúp ích gì cho biến đổi khí hậu. Các quy tắc mới là cần thiết để đo lường và tiết lộ lượng phát thải trong vòng đời phát sinh từ việc sản xuất hydro và, với điều kiện nó sẽ được mua bán xuyên biên giới, những quy tắc này cần có thỏa thuận quốc tế.
"Rainmakers" tham gia vào
Chính phủ cũng nên khuyến khích các trung tâm nơi tập trung những người sử dụng hydro khác nhau, giảm thiểu nhu cầu trùng lặp cơ sở hạ tầng. Chúng đã xuất hiện ở Humberside ở Anh và Rotterdam ở Hà Lan. Hydro có những hạn chế của nó, nhưng nó có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc mang lại năng lượng sạch hơn.
Nguồn: https://www.economist.com/leaders/2021/10/09/hydrogens-moment-is-here-at-last?utm_campaign=editorial-social&utm_medium=social
Tin cùng chuyên mục
.png&w=200&h=200&q=80 "Hùng Việt - Nhìn lại năm 2021")
