Một dạng năng lượng sạch tiềm năng là hydro xanh, có thể được chuyển đổi từ các nguồn sạch như nước và được sản xuất bằng năng lượng tái tạo. Hydro xanh có thể cung cấp năng lượng cho ngành công nghiệp nặng và cung cấp nhiên liệu cho các phương tiện lớn như máy bay và tàu thủy.

Các cơ sở sản xuất dạng khí sạch này đã xuất hiện trên khắp thế giới như Mỹ, Tây Âu, Trung Quốc, Úc, Chile, Nam Phi và các nước khác. Theo ước tính của Goldman Sachs, thị trường hydro xanh toàn cầu đang phát triển sẽ trị giá 11 nghìn tỷ USD vào năm 2050.

Tuy nhiên, những người chỉ trích hydro xanh cho rằng việc sử dụng năng lượng tái tạo để sản xuất năng lượng khác vào lúc này là lãng phí nguồn năng lượng tái tạo quý giá. Đặc biệt là hiện nay, thế giới đang phải vật lộn để chuyển đổi khỏi nhiên liệu hóa thạch. Các kế hoạch sử dụng hydro màu xanh lam được sản xuất từ ​​nhiên liệu hóa thạch cũng đang được tăng cường giám sát.

Quy trình sản xuất hydro xanh

Thế giới cần gì: Hydrogen xanh

Một phần lý do của sự chuyển hướng khỏi nhiên liệu hóa thạch là do quá trình điện khí hóa của một số máy móc hàng ngày chạy bằng xăng, chẳng hạn như ô tô hoặc hệ thống sưởi ấm gia đình ở một số quốc gia.

Đối với các thiết bị đã được điện hóa như máy tính và thiết bị gia dụng, năng lượng hạt nhân và năng lượng tái tạo từ gió hoặc mặt trời đang thay thế than đá.

Nhưng có một số ngành công nghiệp đòi hỏi nhiều năng lượng đến nỗi năng lượng tái tạo truyền thống không thể đáp ứng được. Đó là một vấn đề lớn vì những ngành công nghiệp này nằm trong số những ngành phát thải khí nhà kính hàng đầu. Đó là nơi các chuyên gia cho rằng hydro xanh có tiềm năng lớn.

Hydro xanh lục, xanh lam hay xám?

Hydro xanh được xem như một giải pháp tiềm năng cho các ngành công nghiệp nặng không thể phụ thuộc vào các nguồn năng lượng sạch khác như gió và mặt trời.

Hydro là nguyên tố phong phú nhất trên Trái đất. Hydro được tìm thấy trong nhiều thứ, bao gồm nhiên liệu hóa thạch, nước, thực vật, động vật và thậm chí cả con người. Nhưng hydro không xuất hiện ở dạng tinh khiết. Điều đó có nghĩa là để có hydro tinh khiết, con người cần phải tách hydro ra khỏi các phân tử khác thông qua một quá trình cũng tiêu tốn năng lượng.

Hydro xanh được tạo ra khi năng lượng tái tạo được sử dụng để chuyển hydro từ một nguồn sạch. Phổ biến nhất là điện phân nước, tức là cho dòng điện chạy qua nước để phân tách các phân tử.

Hydro màu xám là dạng hydro phổ biến nhất hiện nay. Đây là loại hydro tương đối rẻ, nhưng có nguồn gốc từ khí tự nhiên và sử dụng nhiên liệu hóa thạch làm nguồn năng lượng để sản xuất. Hydro xám được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp hóa chất để sản xuất phân bón và lọc dầu. Trong quá trình khai thác, lượng CO2 còn lại được thải vào khí quyển và tiếp tục gây ra biến đổi khí hậu.

Hydro màu xanh lam được tạo ra bằng quy trình tương tự như hydro màu xám. Sự khác biệt là phần lớn carbon thải ra trong quá trình sản xuất được thu giữ và không thải vào khí quyển. Đó là lý do tại sao hydro màu xanh lam được mô tả là một loại khí phát thải thấp.

Giải pháp khí hậu nào là tốt nhất?

Cuối cùng, hydro có sạch hay không phụ thuộc vào loại năng lượng được sử dụng để sản xuất ra nó. Hydro xám từ lâu đã được coi là sạch hơn khi thế giới rời xa than đá và dầu mỏ. Nhưng nó vẫn là một yếu tố gây ra biến đổi khí hậu. Các nghiên cứu gần đây cũng cho thấy hydro màu xám thải ra nhiều khí nhà kính hơn mọi người nghĩ.

Nếu hydro xanh được tạo ra từ nước và quá trình điện phân được cung cấp hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió, thì hydro xanh có thể là một lựa chọn không carbon. Nhưng nhiên liệu này vẫn chưa có sẵn.

Máy móc để thực hiện quá trình điện phân này rất tốn kém và quá trình này không đặc biệt hiệu quả. Theo báo cáo của IEA năm 2020, tổng lượng hydro carbon thấp là 95% hydro màu xanh lam. Nhưng đến năm 2050, khi ngành công nghiệp hydro xanh phát triển, năng lượng này sẽ sẵn có hơn, dễ sản xuất hơn và giá cả cạnh tranh hơn.

Một nhà máy điện phân hydro được vận hành bởi Linde AG, ở Mainz, Đức, vào ngày 17 tháng 7 năm 2020.

Tại sao hydro màu xanh lam lại gây tranh cãi?

Hydro xanh đã gây ra tranh cãi ở nhiều quốc gia, trong đó có Anh, khi nước này đưa ra chiến lược song song: sử dụng hydro xanh và phát triển hydro xanh.

Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Khoa học Năng lượng và Engineerin cho thấy, mặc dù hydro màu xanh lam thải ra lượng carbon ít hơn 9-12% so với hydro màu xám, nhưng nó lại thải ra nhiều khí methane hơn khí tự nhiên. Lượng phát thải khí nhà kính của quá trình sản xuất hydro xanh lớn hơn 20% so với đốt khí tự nhiên hoặc than và lớn hơn 60% so với đốt dầu diesel.

Một số câu hỏi khác đặt ra xung quanh việc lưu trữ carbon sau khi thu giữ. Việc lưu trữ carbon bằng cách bơm vào lòng đất có bền vững không?

Tuy nhiên, Uwe Remme, nhà phân tích năng lượng tại IEA, nói rằng ngay cả khi hydro xanh không sạch bằng hydro xanh, nhiên liệu này vẫn đóng một vai trò trong quá trình chuyển đổi khỏi nhiên liệu hóa thạch. Nhưng quá trình sản xuất hydro xanh phải được đảm bảo các tiêu chuẩn môi trường cao nhất.

Tham khảo CNN

Tổng hợp: Công Nghệ Chính Nhân