"Sắc màu" của hydro

Những năm qua, nhiều chuyên gia trên thế giới đã đưa ra những phân tích về vai trò và tầm quan trọng của hydro trong quá trình chuyển đổi năng lượng của Trái đất, tiến đến một hành tinh phát triển bền vững hơn trong tương lai. 

CEO của hãng xe điện Tesla, ông Elon Musk đã nhiều lần bày tỏ sự hoài nghi của ông về lợi ích của hydro. Tuy nhiên, một vài nhà phân tích đã lên tiếng cho rằng hydro thật sự có khả năng giúp giảm thiểu lượng khí thải trong một số lĩnh vực như giao thông vận tải và ngành công nghiệp nặng. 

Mặc dù hydro được giới thiệu là một yếu tố quan trọng đóng góp vào tương lai NetZero nhưng gần đây một chủ đề nổi lên đã tạo ra nhiều tranh cãi khi chỉ ra phần lớn sản lượng của hydro đều dựa trên nhiên liệu hóa thạch. Theo Báo cáo theo dõi vào tháng 9/2022 từ Cơ quan Năng lượng Quốc tế, sản xuất hydro ít phát thải vào năm 2021 chiếm chưa đến 1% sản lượng hydro toàn cầu. Từ đây, một số người cho rằng cần có sự thay đổi trong quy trình sản xuất hydro nếu thật sự muốn nói nó có vai trò hữu ích trong quá trình chuyển đổi năng lượng. 

“Trên thực tế, hydro không tồn tại trong tự nhiên, chúng ta phải sản xuất chúng. Tuy hydro có đầy tiềm năng trong việc khử khí carbon nhưng đầu tiên, chúng ta cần tìm cách giảm thiểu lượng carbon được tạo ra trong quá trình sản xuất hydro.”, bà Rachael Rothman, Đồng Giám đốc Trung tâm tương lai bền vững Grantham của Đại học Sheffield cho biết. 

Thông tin từ hãng CNBC, khoảng 95% hydro hiện nay đến từ quá trình tái tạo khí metan (CH4) bằng hơi nước. Tuy nhiên quá trình này cũng tạo ra một lượng khí carbon nên sản phẩm hydro của quá trình này được gọi là hydro “xám”. 

Ngoài ra, Công ty Năng lượng National Grid cho biết, lượng khí nhà kính được tạo ra trong quá trình sản xuất hydro “xám” không được thu giữ lại và xử lý. Và nếu tiếp tục, thì rõ ràng đây là một hành động mâu thuẫn với các mục tiêu phát thải bằng 0 mà thế giới đang hướng đến. 

Bên cạnh hydro “xám”, vẫn còn một loại hydro khác được gọi là hydro “xanh”. Đây là hydro được tạo ra nhờ sử dụng năng lượng tái tạo và quá trình điện phân nước thành Oxy (O2) và hydro nhờ dòng điện được truyền qua nước. Nhưng một số người vẫn cho rằng hydro “xanh” cũng có liên quan đến nhiên liệu hóa thạch chỉ khác là nó có phương pháp lưu trữ và thu hồi carbon sinh ra trong quá trình sản xuất. 

Tiềm năng “màu hồng”

Vẫn còn một loại hydro khác ngoài hydro “xám” và hydro “xanh” chính là hydro “hồng”. Tương tự hydro “xanh”, hydro “hồng” được tạo ra từ phương pháp điện phân li, điểm khác biệt chính là quá trình này sử dụng năng lượng hạt nhân. Bà Rachael Rothman cho biết hàm lượng carbon sinh ra trong sản xuất hydro “hồng” khá thấp vì quy trình này sử dụng năng lượng hạt nhân. Điều đó đồng nghĩa với việc hydro “hồng” có thể đáp ứng yêu cầu tạo ra hydro nhưng vẫn hạn chế lượng carbon “giải phóng”. Và ngoài áp dụng phương pháp điện phân li, chúng ta cũng có thể áp dụng phương pháp nhiệt hoá học đối với năng lượng hạt nhân (Dùng nhiệt độ cao để phân tách nước thành O2 và hydro). 

Công ty Năng lượng EDF thể hiện quan điểm ủng hộ việc sản xuất hydro “hồng”. Vừa qua, Công ty này cũng đã lên kế hoạch đặt nhà máy sản xuất hydro bằng phương pháp sử dụng năng lượng hạt nhân tại Vương quốc Anh. Đại diện Công ty cho biết, hydro “hồng” sẽ là thành phần quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng trong tương lai, song để phát triển ở lĩnh vực này, Công ty cần phải đối mặt với nhiều thách thức. Và một trong những khó khăn lớn là giảm chi phí sản xuất bởi vì theo thị trường hiện nay, hydro được xem là một loại nhiên liệu tương đối đắt đỏ. 

Nhà máy điện hạt nhân Sizewell C là dự án xây dựng nhà máy điện hạt nhân 3.200 MWe. Ảnh: EDF.

Với sự phấn khích về vai trò của năng lượng hạt nhân có thể đóng trong sản xuất hydro và quá trình chuyển đổi năng lượng trên diện rộng, IEA cho biết năng lượng hạt nhân còn có thể “góp mặt” vào quá trình khử carbon sinh ra trong hoạt động của ngành điện. Nhưng các nhà phê bình bao gồm Tổ chức Hòa bình xanh cho biết việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân cực kỳ tốn kém và phức tạp, chưa kể đến việc chúng ta khó kiểm soát được những chất thải độc hại hình thành trong quá trình xây dựng.

Tương lai sắc màu? 

Chúng ta đã biết về nguồn gốc sản xuất và vai trò của các loại hydro khác nhau. Câu hỏi được đặt ra là bao giờ chúng ta có thể chứng kiến một bức tranh toàn cảnh hơn và lượng hydro “xám” và “xanh” được giảm thiểu xuống bằng 0? Nếu phải đưa ra lựa chọn thì hydro “xám” cần được loại bỏ và ngưng sản xuất trước vì nó sinh ra hàm lượng khí carbon cao nhất trong các loại hydro. Về hydro “xanh”, các nhà môi trường cho biết chỉ cần có phương pháp thu hồi carbon trong quá trình sản xuất hydro, chúng ta vẫn có thể tiếp tục sử dụng hydro “xanh” cho các nỗ lực xanh sau này. 

Hãng tin CNBC cho biết, con người không nên đánh giá thấp các thách thức khi hướng đến mục tiêu phát thải bằng 0. Mặc dù đã có nhiều phiên thảo luận về việc phân chia màu sắc cho các loại hydro nhưng vẫn có một số ý kiến cho rằng không cần làm vậy. Một nhóm nhà môi trường cho rằng việc phân hệ thống màu sắc là điều cần thiết vì không chỉ có một loại hydro được sản xuất trên thị trường. Mục tiêu cuối cùng của hệ thống phân màu là để nhận biết đâu là hydro có hàm lượng carbon sinh ra thấp nhất, điển hình như hydro “hồng”. Không nhầm lẫn các loại hydro với nhau mới là mục tiêu cốt lõi cho sự ra đời của bảng hệ thống màu sắc.

Có thể bạn quan tâm:

Đầu tư vào năng lượng xanh trong năm 2022 vượt 1.100 tỉ USD

Nguồn CNBC