Cũng đáng đọc

5 LÝ DO TẠI SAO HYDRO SẼ LÀ NHIÊN LIỆU CỦA TƯƠNG LAI

Với tình trạng nóng lên toàn cầu và lượng khí thải carbon đang là chủ đề nóng, các quốc gia đang chuyển sang sử dụng hydro như một giải pháp thay thế an toàn và sạch cho nhiên liệu hóa thạch.
Với tình trạng nóng lên toàn cầu và lượng khí thải carbon đang là chủ đề nóng, các quốc gia đang chuyển sang sử dụng hydro như một giải pháp thay thế an toàn và sạch cho nhiên liệu hóa thạch.
01 February 2023 •

Trong vô vàn tiêu đề nổi cộm nhất hiện nay về tình trạng nóng lên toàn cầu và khí thải carbon, nhiều quốc gia đang chuyển sang sử dụng công nghệ hydro để thay thế cho nhiên liệu hóa thạch nhờ sự an toàn, sạch và giá cả phải chăng. 

Bắt nguồn từ thời Olympia cổ đại, ngọn đuốc Olympic — biểu tượng vĩnh hằng của tinh thần thể thao thiêng liêng — đã cháy sáng rực rỡ tại thủ đô của Nhật Bản trong Thế vận hội mùa hè Olympic Tokyo 2020. 

Nhưng ngọn lửa được thắp sáng ở Sân vận động quốc gia mới của Tokyo lại sử dụng pin nhiên liệu hydro chứ không phải nhiên liệu hóa thạch. 

Thế vận hội mùa hè Olympic Tokyo 2020 đã sử dụng công nghệ hydro, từ việc sử dụng pin hydro để cấp điện cho Làng vận động viên cho đến việc xây dựng hơn 160 trạm hydro cho xe chạy pin nhiên liệu. 

Là quốc gia tiên phong đón nhận và phát triển công nghệ hydro từ sớm, Nhật Bản đang nỗ lực giảm lượng khí thải xuống dưới 1/10 mức hiện tại vào năm 2050. 

Những lợi ích của công nghệ này đã được cộng đồng năng lượng quốc tế chú ý tới, trong đó có Nhật Bản. Họ đã đưa hydro vào làm chủ đề trung tâm tại Hội nghị thượng đỉnh G20 2019. 

Từ việc hỗ trợ vận chuyển hàng hóa không carbon cho đến sử dụng các “viên” hydro di động một cách thuận tiện, sau đây là năm lý do vì sao hydro lại là loại nhiên liệu thay thế an toàn, sạch và có giá cả phải chăng. 

  1. KHÔNG PHÁT THẢI TRÊN ĐƯỜNG

Là một ngành có sự phụ thuộc rất lớn vào nhiên liệu hóa thạch để tạo ra năng lượng, ngành giao thông vận tải thải ra tới 20% lượng khí thải carbon dioxide trên toàn cầu. 

Giải pháp cho vấn đề này có thể là xe chạy bằng hydro, vì chúng sử dụng khí hydro để cấp điện cho động cơ điện và chỉ tạo ra phụ phẩm là nhiệt và nước. 

Ở Trung Quốc, xe hydro đang ngày càng được chú ý nhiều hơn, hiện nay trên khắp đường phố ở đất nước này có sự hiện diện của hơn 1.500 xe chạy bằng pin nhiên liệu. Wan Gang, Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ Trung Quốc và là nhà lãnh đạo có tầm nhìn xa về nền kinh tế xe điện, đã dự đoán rằng xe hydro sẽ là tương lai của ngành giao thông vận tải, không chỉ ở Trung Quốc mà còn trên toàn thế giới. 

Công nghệ sử dụng hydro cũng có thể đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thải carbon trong vận tải đường dài, bởi các xe tải hạng nặng tạo ra gần 2,5 tỷ tấn carbon dioxide mỗi năm. 

Công ty logistics toàn cầu DHL đã hợp tác với công ty khởi nghiệp xe điện StreetScooter để cho ra mắt xe tải H2 Panel, đây là chiếc xe điện nặng 4,25 tấn đầu tiên trên thế giới được trang bị thêm pin nhiên liệu để có thể di chuyển quãng đường lên tới 500 km. 

H2 Panel VanXe tải H2 Panel 

Để thực hiện sứ mệnh “xanh hóa” ngành logistics, DHL dự định sẽ đưa 100 chiếc xe sử dụng pin nhiên liệu này vào lưu thông từ năm 2020 đến năm 2021. 

2. TĂNG QUÃNG ĐƯỜNG DI CHUYỂN

Với thời gian tiếp nhiên liệu tương đối ngắn, xe sử dụng pin nhiên liệu hydro cũng có thể di chuyển quãng đường dài hơn mà tốn ít năng lượng hơn. 

Ở Trung Quốc, xe buýt chạy bằng hydro có thể chạy hơn 500 km khi đổ đầy bình hydro – đây là một bước tiến lớn so với quãng đường 200 km của xe buýt điện. Ở châu Âu, xe hơi chạy bằng hydro còn đi được xa hơn, lên tới 800 km hoặc hơn thế mà chỉ cần một bình nhiên liệu. 

 

Một ví dụ khác là chiếc xe hơi chạy bằng hydro hàng đầu của Toyota Mirai, có thể đi được quãng đường dài 3.500 km từ Bắc Âu đến Nam Âu rồi quay trở về chỉ với 40 kg hydro. 

 

Mặc dù chi phí sản xuất hydro được cho là rào cản khiến xe hydro không được ứng dụng rộng rãi, nhưng các công ty như Electriq Global đang nghiên cứu những cách thức cải tiến sáng tạo để giải quyết vấn đề này. 

 

Công nghệ hydro mới của công ty Israel-Úc này cho phép xe đi được quãng đường gấp đôi bình thường với mức chi phí thấp hơn một nửa so với giá xăng. Điều tuyệt vời nhất là gì? Công nghệ này hoàn toàn không phát ra khí thải. 

3. GIẢM THẢI CARBON CHO CÁC LĨNH VỰC CÔNG NGHIỆP

Từ lâu, ngành công nghiệp chế tạo thép và sản xuất hóa chất được coi là những ngành tạo ra rất nhiều khí thải do sử dụng một lượng lớn nhiên liệu hóa thạch. 

Nhưng công nghệ hydro đang dần thay đổi cục diện. 

Từng tạo ra tổng lượng khí thải carbon lên tới 1,25 tấn trong năm 2017, ngành hóa dầu và hóa chất đang chuyển sang sử dụng hydro điện phân thay cho nhiên liệu hóa thạch. 

Hydrogen is seen as an alternative energy source for emissions-heavy industries.
Hydro được coi là nguồn năng lượng thay thế cho các ngành công nghiệp tạo ra nhiều khí thải.

Trong ngành chế tạo thép, sự phát triển của các công nghệ đột phá đã tạo cơ sở cho rất nhiều dự án đầy hứa hẹn như nhà máy chế tạo thép ở Hamburg, sử dụng quy trình hydro cải tiến để chế tạo thép với lượng phát thải carbon thấp. 

Tại Thụy Điển, công ty sản xuất thép Hybrit đang phát triển nhà máy thép đầu tiên trên thế giới không sử dụng nhiên liệu hóa thạch mà sử dụng hydro với mục tiêu sử dụng nhiên liệu sinh học để sản xuất quặng sắt vê viên. 

Báo cáo gần đây của Cơ quan Năng lượng Quốc tế cho biết, khi ngày càng nhiều ngành công nghiệp sử dụng năng lượng hydro, chi phí sản xuất hydro từ năng lượng tái tạo có thể giảm bớt để dễ gồng gánh hơn vào năm 2030. 

4. DỄ LƯU TRỮ, DỄ SỬ DỤNG 

Hydro có một ưu điểm chính là dễ lưu trữ, vận chuyển và sử dụng. Nghĩa là các quốc gia có ít diện tích để đầu tư vào thiết bị sản xuất năng lượng gió và mặt trời vẫn có thể tận dụng năng lượng không carbon. 

Solar power plants usually require a large land area.
Các nhà máy năng lượng mặt trời thường đòi hỏi diện tích đất rất lớn.

Các công ty năng lượng không ngừng tìm kiếm những cách hiệu quả để lưu trữ và khai thác tiềm năng của hydro. Tại Oxfordshire, Vương quốc Anh, gã khổng lồ công nghệ Siemens đã cho ra mắt nguyên mẫu lưu trữ năng lượng đầu tiên trên thế giới, có thể lưu trữ và vận chuyển nhiên liệu carbon an toàn và hiệu quả. 

Nhiên liệu hydro linh hoạt đến mức vào năm 2016, một nhóm nghiên cứu Nhật Bản đã thiết kế và tạo ra những “viên pin” hydro có thể cất trong túi để sử dụng hàng ngày. 

5. ỨNG DỤNG THÀNH CÔNG TRONG DU HÀNH VŨ TRỤ 

Trái với suy nghĩ thông thường, không phải mới đây năng lượng hydro mới được sử dụng. Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia (NASA) đã sử dụng hydro làm nhiên liệu tên lửa và pin nhiên liệu để vận hành các thiết bị năng lượng phụ trợ trong vũ trụ từ đầu những năm 1960. 

Cũng trong thập kỷ đó, nhà thiết kế công nghiệp người Mỹ nổi tiếng thế giới Brooks Stevens đã cho ra mắt Utopia Concept, một dòng xe ô tô chạy bằng pin nhiên liệu hydro giúp cách mạng hóa ngành động cơ. 

Nhưng đáng nhớ nhất phải kể đến việc hydro được sử dụng cho nhiệm vụ bay lên mặt trăng của Apollo vào năm 1967. NASA đã sử dụng các van cao 363 feet sử dụng nhiên liệu hydro lỏng, oxy lỏng và dầu hỏa để cung cấp năng lượng cho tên lửa. 

Với tên gọi “Saturn V”, đây vẫn được coi là những tên lửa mạnh mẽ nhất từng được chế tạo.