Những ngày đầu năm 2024, Liên minh châu Âu (EU) bắt đầu triển khai nghiên cứu tiền khả thi cho tuyến đường ống dẫn hydro chạy dọc theo các nước Bắc Âu và Baltic với 6 tập đoàn năng lượng châu Âu. Việc xây dựng tuyến đường ống này dự kiến khởi công vào năm 2030 để châu Âu bắt đầu sử dụng nhiên liệu hydro như là một giải pháp tốt nhất thay thế các loại nhiên liệu thải nhiều carbon, xanh hóa triệt để nền sản xuất.
Năng lượng hydro đang thành hiện thực
Trước đó, cuối tháng 11-2023, tại Brussel, Bỉ, Tuần lễ Hydro châu Âu - sự kiện hàng năm quan trọng nhất của ngành hydrogen lục địa này đã được diễn ra. Châu Âu đang đi những bước tiến dài trong việc tìm loại năng lượng sạch thay thế năng lượng hóa thạch, mà hydro là một cứu cánh đang thành hiện thực.
Hydro là nguồn năng lượng châu Âu có thể tự chủ hoàn toàn, không lệ thuộc bên ngoài. Điện gió, điện mặt trời, thủy triều đều có thể được sử dụng để điện phân nước, tạo thành năng lượng hydro.
Một nền kinh tế dựa vào năng lượng hydro đang trở thành mục tiêu dài hạn đầy tham vọng của EU. Thị trường tài chính châu Âu đang tìm cơ hội từ hydro khi một ngân hàng hydro tại châu Âu đã được thành lập.
"Chúng tôi sẽ thực hiện bước tiếp theo, khởi động gọi vốn cho Ngân hàng Hydro châu Âu. Công quỹ châu Âu sẽ rót cho Ngân hàng Hydro 800 triệu Euro và ngân hàng này cũng sẽ huy động nguồn tài chính từ đầu tư tư nhân", bà Ursula von der Leyen, Chủ tịch Ủy ban châu Âu, phát biểu.
Động cơ hydro mạnh mẽ không kém động cơ xăng và đặc biệt khí thải ra chỉ là hơi nước, phát thải bằng 0. Công nghệ hydro đã có những bước tiến rất nhanh trong những năm qua. Châu Âu đã sản xuất được xe đầu kéo hạng nặng và đầu máy xe lửa, máy bay và xe bus, chạy bằng năng lượng hydro. Xe đua chạy hydro tăng tốc từ 0 - 100 km/h trong chưa tới 3 giây; xe đầu kéo hạng nặng gắn động cơ hydro, chạy quãng đường hơn 1.000 km/lần nạp.
Công nghệ hydro vẫn còn một số rào cản như sản xuất hydro quy mô lớn đòi hỏi vốn đầu tư rất lớn, chi phí sản xuất còn cao, vận chuyển cũng như lưu trữ phức tạp… Nhiều quốc gia ở châu Âu như Tây Ban Nha, Đức, Pháp, Đan Mạch… đang trong cuộc đua tìm giải pháp cho từng vấn đề để có thể sản xuất hydro giá rẻ. Đây chính là cơ hội cho các nhà đầu tư.
Tờ Expansion của Tây Ban Nha có bài báo dài "Hydro đang tạo ra một cơn sốt tìm vàng" giữa các quốc gia, giữa các doanh nghiệp, giữa các nhà đầu tư, hứa hẹn tạo nên nhiều triệu phú của ngành công nghiệp này”.
Không chỉ châu Âu, Mỹ cũng đầu tư rất lớn về công nghệ hydro. Trong đó có kế hoạch biến bang California trở thành trung tâm xuất khẩu hydro. Ngoài trung tâm California, sẽ có các trung tâm khác như trung tâm ở Appalachia; một trung tâm ở Houston tập trung bên Bờ Vịnh; trung tâm “Hydro Heartland” với các dự án ở Bắc Dakota, Nam Dakota và Minnesota; một trung tâm ở Trung Đại Tây Dương trải dài giữa Pennsylvania, Delaware và New Jersey...
Tham vọng của Mỹ sẽ trở thành nước xuất khẩu hydro lớn nhất vào những năm 2030 trở đi.
Hydro đang được kỳ vọng trở thành nguồn nhiên liệu sạch của tương lai và có thể chiếm từ 12% đến 20% hoặc lớn hơn nữa cho nhu cầu năng lượng toàn cầu vào năm 2050.
Công nghiệp hydro của Việt Nam
Việt Nam hiện tại chủ yếu là sản xuất hydro xám và nâu, được sản xuất chủ yếu là từ quá trình lọc hóa dầu và sản xuất phân đạm để phục vụ cho chính hoạt động của các ngành công nghiệp này nhằm loại bỏ lưu huỳnh và các tạp chất ra khỏi các dòng nguyên liệu hoặc bán thành phẩm, khử xúc tác các oxide kim loại hoạt động, hoặc no hóa các hợp chất chưa bão hòa (hydrogen hóa). Một lượng rất nhỏ hydrogen cũng được sử dụng tại các nhà máy sản xuất thép, kính nổi, điện tử và thực phẩm.
Trong khi đó thị trường thế giới đang tập trung sản xuất hydro xanh. Năm 2017, chỉ có Nhật Bản có kế hoạch đầu tư nghiên cứu và sản xuất, ứng dụng hydro xanh nhưng đến nay đã có khoảng 40 quốc gia có kế hoạch phát triển loại năng lượng này. Và Việt Nam cũng không ngoại lệ nhưng chậm chân hơn.
Đầu tháng 3-2023, Việt Nam mới tổ chức hội thảo tham vấn về nghiên cứu “Đánh giá tổng thể về sản xuất hydro xanh từ các nguồn năng lượng mặt trời và năng lượng gió và tiềm năng sử dụng ở Việt Nam”. Đây là bước đi ban đầu có tính chất nghiên cứu, đánh giá tiềm năng.
Ngày 1-11-2023, Bộ Công Thương có tờ trình gửi Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt chiến lược về sản xuất năng lượng hydrogen đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050. Bộ Công Thương đề xuất Việt Nam đặt mục tiêu sản xuất được 100.000 - 500.000 tấn hydrogen vào năm 2030, và tăng lên 10 - 20 triệu tấn vào năm 2050. Số lượng này tương đương chiếm 5 - 10% nhu cầu sử dụng năng lượng trong nước, đáp ứng được mục tiêu đặt ra trong quy hoạch năng lượng quốc gia.
Quy hoạch điện VIII của Việt Nam đã đề ra giải pháp chuyển đổi rất mạnh từ nhiên liệu hydrocarbon sang nhiên liệu hydro trong giai đoạn 2031 - 2050.
Việt Nam có tiềm năng ứng dụng phương án điện phân nước để sản xuất hydro từ khu vực Bình Thuận kéo dài ra gần tới Nha Trang nhờ đường bờ biển dài, mật độ chiếu sáng của mặt trời cao và lượng điện gió rất lớn. Vấn đề là vốn đầu tư rất lớn. Đó là chưa kể tiềm năng khí hóa sinh khối ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long.
Ngày 30-3-2023, Công ty Cổ phần TGS Trà Vinh Green Hydrogen tiến hành khởi công Nhà máy sản xuất Hydro xanh Trà Vinh có tổng mức đầu tư gần 8.000 tỷ đồng, tọa lạc tại xã Đông Hải, huyện Duyên Hải, thuộc Khu kinh tế Định An, trên diện tích đất khoảng 21ha. Đây là dự án sản xuất hydro có quy mô lớn nhất hiện nay và là dự án sản xuất hydro xanh từ nguồn năng lượng tái tạo đầu tiên được đầu tư tại Việt Nam. Dự kiến sau khi hoàn thành và đi vào hoạt động, mỗi năm nhà máy sản xuất 24.000 tấn hydro và 195.000 tấn oxy.
Tập đoàn John Cockerill của Bỉ cũng chuẩn bị xây dựng nhà máy sản xuất hydro tại Trà Vinh. Tập đoàn năng lượng Enterprize Energy (Vương quốc Anh - Singapore) và các nhà đầu tư từ châu Âu đang tiến hành Dự án Thăng Long Wind 2 (TLW2) sản xuất hydro từ điện phân nước biển phục vụ xuất khẩu tại khu vực dự án điện gió ngoài khơi Thăng Long (mũi Kê Gà, tỉnh Bình Thuận) với quy mô 2.000MW, tổng mức đầu tư khoảng 5 tỷ đô la Mỹ, thời gian triển khai dự kiến từ 2022 đến 2030.
So với Mỹ, Nhật Bản, châu Âu, thị trường hydrogen Việt Nam mới ở thời kỳ sơ khai. Rất nhỏ, chủ yếu sản xuất hydrogen cho mục đích tiêu thụ nội bộ. Việc sản xuất và sử dụng hydrogen và dẫn xuất hydrogen xanh trong các lĩnh vực khác như giao thông, công nghiệp năng lượng, nhiệt... hầu như chưa phát triển; cơ sở hạ tầng cho ngành công nghiệp này vẫn chưa có.
Tuy nhiên với tiềm năng và xu hướng sản xuất xanh, hydro xanh đang hứa hẹn sẽ dần chuyển sang mục tiêu sử dụng làm nguyên, nhiên liệu thay thế để khử cácbon, xem hydrogen xanh là hàng hóa và chuỗi giá trị của hydrogen xanh có thể được phân loại như nguyên liệu, sản xuất, lưu trữ, vận chuyển, phân phối thị trường.
Hydrogen xanh được sản xuất từ nguồn năng lượng tái tạo chưa được sản xuất và sử dụng tại Việt Nam. Trong khi đó sức ép sản xuất xanh đang đè nặng lên cả nền kinh tế.
Chậm nhưng không thể chậm hơn được nữa khi Việt Nam cam kết đạt NetZero vào năm 2050. Đặc biệt xu hướng sản xuất xanh đang là ưu tiên và sự lựa chọn của thế giới khi hàng loạt các rào cản xanh đang được EU và nhiều quốc gia khác dựng lên, rất bất lợi cho hàng hóa xuất khẩu Việt Nam. Chậm chân trong công nghiệp hydro xanh, trong khi nước ta có tiềm năng to lớn để sản xuất loại nguyên liệu này, là lỡ nhịp để phát triển.
Hydro xanh là giải pháp sạch 100%
Có nhiều loại hydro khác nhau như hydro xám, hydro xanh, hydro hồng (được tạo ra bằng năng lượng hạt nhân), hydro đen/nâu (được tạo ra bằng than hoặc than non) và hydro trắng (tự nhiên). Hydro xám là dạng hydro phổ biến nhất hiện nay, được tạo ra từ khí tự nhiên, hiện chiếm 95% thị trường với sản lượng trên toàn thế giới đạt 90 triệu tấn nhưng hydro xám lại là dạng hydro kém bền vững nhất.
Hydro xanh (GH2), được sản xuất từ năng lượng tái tạo (năng lượng mặt trời, gió, nước, thậm chí hạt nhân), có tiềm năng phát triển lại rất lớn bởi có lượng khí thải carbon gần như bằng 0, có nhiều ứng dụng tiềm năng trong việc giảm thiểu khí thải carbon trong các ngành điện hóa như sản xuất thép, xi măng, đồng thời góp phần hạn chế tác động của biến đổi khí hậu.
Lợi ích hàng đầu của việc sử dụng hydro làm nhiên liệu là không phát thải khí CO2, bởi khi phản ứng với oxy, hydro chỉ tạo ra điện, nước và nhiệt.
Lưu Vĩnh Hy
