Khi thế giới tìm kiếm các giải pháp thay thế năng lượng bền vững, hydro đã nổi lên như một ứng cử viên đầy hứa hẹn để thay thế nhiên liệu hóa thạch trong một số ngành công nghiệp và cho một số mục đích. Nguyên tố đa năng này có thể cung cấp năng lượng cho mọi thứ, từ xe cộ đến các quy trình công nghiệp, cung cấp giải pháp năng lượng sạch hơn, hiệu quả hơn khi sử dụng.
Nhưng nó cũng có nhược điểm – sản xuất không đơn giản, vận chuyển có thể khó khăn và kém hiệu quả và vì thế, lợi ích thực sự về tính bền vững không phải lúc nào cũng rõ ràng.
Ở đây, chúng ta sẽ xem xét một số công nghệ hydro triển vọng nhất, những người áp dụng sớm, các ứng dụng đang phát triển, phương pháp vận chuyển và lưu trữ, cùng bối cảnh pháp lý, bên cạnh các khoản đầu tư của chính phủ vào hydro.
Công nghệ sản xuất hydro
Hydro là một trong những nguyên tố dồi dào nhất trên trái đất. Nhưng nó thường được nhúng trong các hợp chất – như nước – đòi hỏi các quy trình để tiếp cận nó. Một số quy trình chính là:
Điện phân
Điện phân là quá trình phân tách nước thành hydro và oxy bằng điện. Phương pháp này, đặc biệt khi được cung cấp năng lượng từ các nguồn năng lượng tái tạo như gió hoặc mặt trời, tạo ra thứ được gọi là hydro xanh. Các công ty như Siemens và ITM Power đang phát triển công nghệ điện phân, cải thiện hiệu quả và giảm chi phí.
Thoạt nghe thì có vẻ rất hay, nhưng thực hiện ở quy mô lớn lại gặp phải nhiều vấn đề đáng kể.
Các vấn đề chính trong sản xuất hydro xanh bao gồm:
- Hiệu quả năng lượng: Các máy điện phân hiện tại có hiệu suất 60-70%, với tổn thất năng lượng đáng kể. Cải thiện công nghệ chất xúc tác và màng là rất quan trọng. Việc phụ thuộc vào năng lượng tái tạo, vốn không liên tục, cũng đặt ra những thách thức.
- Chi phí: Chi phí vốn ban đầu cao và chi phí hoạt động liên tục cản trở việc áp dụng rộng rãi. Cần có những tiến bộ về công nghệ và quy mô kinh tế để giảm những chi phí này.
- Vật liệu và Tài nguyên: Máy điện phân sử dụng các vật liệu khan hiếm như bạch kim và iridi. Nghiên cứu về chất xúc tác thay thế đang được tiến hành. Ngoài ra, nhu cầu về nước, mặc dù khiêm tốn, nhưng đòi hỏi phải quản lý bền vững.
- Cơ sở hạ tầng: Việc tích hợp máy điện phân với lưới điện và phát triển cơ sở hạ tầng phân phối và lưu trữ là những rào cản đáng kể. Vận chuyển và lưu trữ hydro đòi hỏi đầu tư đáng kể vào đường ống, bể chứa và các công nghệ khác.
- Mối quan ngại về môi trường: Toàn bộ vòng đời sản xuất hydro phải bền vững với môi trường. Nhu cầu năng lượng tái tạo tăng cao để sản xuất hydro không được dẫn đến sự hồi sinh của nhiên liệu hóa thạch.
- Tiến bộ công nghệ: Mỗi máy điện phân Alkaline, PEM và SOEC đều có những thách thức riêng. Cải thiện hiệu quả, chi phí và độ bền là điều cần thiết. Việc tích hợp máy điện phân với các nguồn năng lượng tái tạo thay đổi đòi hỏi các hệ thống lai và công nghệ tiên tiến.
- Khung chính sách và kinh tế: Phát triển thị trường hydro ổn định và các chính sách hỗ trợ của chính phủ là rất quan trọng. Trợ cấp, tín dụng thuế và hợp tác quốc tế có thể thúc đẩy nghiên cứu, phát triển và triển khai.
Việc giải quyết những thách thức này là rất quan trọng để điện phân hydro trở thành giải pháp hydro xanh khả thi, quy mô lớn, hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang tương lai năng lượng carbon thấp.
Cải cách khí mê-tan bằng hơi nước (SMR) với thu giữ và lưu trữ cacbon (CCS)
Quá trình chuyển hóa khí mêtan bằng hơi nước bao gồm phản ứng giữa mêtan (CH₄) và hơi nước (H₂O) ở nhiệt độ cao để tạo ra hydro (H₂), cacbon monoxit (CO) và một ít cacbon dioxit (CO₂).
SMR có hiệu suất cao, với hiệu suất chung thường dao động từ 65% đến 75%. Đây cũng là một công nghệ đã trưởng thành và được hiểu rõ, khiến nó trở thành phương pháp phổ biến nhất để sản xuất hydro công nghiệp. Cơ sở hạ tầng và chuyên môn về SMR có sẵn rộng rãi. So với các phương pháp sản xuất hydro khác, SMR cũng tương đối tiết kiệm chi phí, đặc biệt là ở những nơi khí đốt tự nhiên dồi dào và rẻ.
Vì vậy, trong khi SMR có Mặt tích cực rõ ràng là lượng khí thải carbon dioxide và sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch gây ra những thách thức đáng kể.
Việc tích hợp CCS có thể giúp giảm tác động đến môi trường, biến SMR thành giải pháp chuyển tiếp khả thi khi thế giới chuyển sang các phương pháp sản xuất hydro bền vững hơn.
Nhưng phương pháp sản xuất này chỉ được coi là công nghệ chuyển tiếp, tận dụng cơ sở hạ tầng khí đốt tự nhiên hiện có.
Pin nhiên liệu oxit rắn (SOFC)
Pin nhiên liệu oxit rắn (SOFC) chuyển đổi hydro thành điện thông qua quá trình điện hóa, phù hợp để phát điện cố định.
SOFC là thiết bị hiệu suất cao tạo ra điện bằng cách phản ứng hydro hoặc hydrocarbon với oxy ở nhiệt độ cao (600°C đến 1,000°C) bằng chất điện phân gốm rắn. Chúng có những ưu điểm như hiệu suất điện cao (50-60%), tính linh hoạt của nhiên liệu (hydro, khí tự nhiên, khí sinh học) và tính ổn định lâu dài. Tuy nhiên, chúng phải đối mặt với những thách thức như sự xuống cấp của vật liệu, thời gian khởi động lâu, các vấn đề về quản lý nhiệt và chi phí cao do vật liệu và quy trình sản xuất đắt tiền.
SOFC phù hợp cho việc phát điện cố định, ứng dụng công nghiệp và năng lượng từ xa hoặc trên biển, tận dụng hiệu suất cao và khả năng sử dụng nhiệt thải của chúng. Vượt qua các rào cản kỹ thuật và kinh tế thông qua những tiến bộ trong vật liệu và kỹ thuật sản xuất là điều cần thiết để áp dụng rộng rãi hơn. Bất chấp những thách thức hiện tại, SOFC vẫn hứa hẹn đáng kể trong việc đóng góp vào tương lai năng lượng bền vững với lượng khí thải nhà kính giảm.
Các công ty như Bloom Energy đang dẫn đầu trong phát triển SOFC, cung cấp các giải pháp năng lượng hiệu quả, có thể mở rộng quy mô cho mục đích sử dụng trong công nghiệp và thương mại.
Người áp dụng sớm và ứng dụng đang phát triển
Giao thông
Xe du lịch / Xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro (FCV)
FCV chạy bằng hydro đang đi đầu trong việc áp dụng sớm, với các công ty như Toyota (Mirai) và Hyundai (Nexo) sản xuất các mẫu xe chở khách thương mại chạy bằng hydro. Những chiếc xe này có phạm vi hoạt động xa hơn và tiếp nhiên liệu nhanh hơn so với xe điện chạy bằng pin (BEV). Nhưng trong khi số lượng trạm tiếp nhiên liệu đang tăng lên, chậm, chúng vẫn chưa phổ biến.
Toyota nói riêng vẫn trung thành với tầm nhìn về việc sử dụng rộng rãi ô tô chạy bằng hydro: điều này giải thích một phần lý do tại sao họ chậm trễ trong việc phát triển danh mục xe điện.
Vận tải hạng nặng
Mật độ năng lượng cao và khả năng tiếp nhiên liệu nhanh của hydro khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng hạng nặng như xe tải, xe buýt và tàu hỏa.
Những tiến bộ chính bao gồm xe tải chạy bằng hydro của Nikola Motors với phạm vi hoạt động lên đến 500 dặm và xe tải chạy bằng pin nhiên liệu XCIENT của Hyundai tại Châu Âu. Các thành phố Châu Âu và Trung Quốc đang áp dụng xe buýt chạy bằng hydro, trong khi tàu chạy bằng hydro Coradia iLint của Alstom hoạt động tại Đức. Ngành hàng hải đang phát triển các tàu chạy bằng hydro, như phà của Norled ở Na Uy, hướng đến mục tiêu vận tải không phát thải.
Sự phát triển của các trạm nhiên liệu hydro cho xe tải đang tăng tốc trên toàn cầu. Bắc Mỹ và Châu Âu đang mở rộng mạng lưới của họ, với các dự án quan trọng từ các công ty như Nikola Motors và các sáng kiến của chính phủ tại các thành phố áp dụng xe buýt hydro, đảm bảo cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu thuận tiện và rộng rãi.
Ứng dụng công nghiệp
Về mặt lý thuyết, hydro có thể được sử dụng trong nhiều quy trình sản xuất công nghiệp và hóa chất. Tuy nhiên, độ khó tương đối trong việc sản xuất, vận chuyển và lưu trữ hydro có nghĩa là nó thường không phải là giải pháp thay thế thực tế hoặc hiệu quả về mặt chi phí cho các nhiên liệu hóa thạch truyền thống như than đá.
Sản xuất thép
Ngành công nghiệp thép, một ngành phát thải CO2 đáng kể, đang khám phá các quy trình khử dựa trên hydro để sản xuất thép xanh. Các công ty như SSAB ở Thụy Điển đang tiên phong trong cách tiếp cận này, nhằm mục đích thay thế than bằng hydro.
SSAB, hợp tác với LKAB và Vattenfall, đang dẫn đầu sáng kiến HYBRIT (Công nghệ luyện sắt đột phá bằng hydro). HYBRIT hướng đến mục tiêu thay thế than trong quá trình luyện thép bằng hydro, tạo ra nước thay vì CO₂. Nhà máy thí điểm của SSAB tại Luleå, Thụy Điển, đã sản xuất ra sắt xốp khử hydro đầu tiên trên thế giới.
Các công ty khác, chủ yếu ở châu Âu, cũng đang thử nghiệm sử dụng hydro thay cho nhiên liệu hóa thạch truyền thống.
Salzgitter AG đang phát triển dự án SALCOS (Salzgitter Low CO₂ Steelmaking) để khử cacbon trong sản xuất thép. Sáng kiến này bao gồm việc sử dụng hydro để khử trực tiếp quặng sắt. Salzgitter đã hợp tác với Sunfire GmbH để sử dụng công nghệ điện phân nhiệt độ cao của họ cho sản xuất hydro xanh.
ArcelorMittal đang nghiên cứu một số dự án dựa trên hydro để giảm lượng khí thải CO₂. Tại Hamburg, Đức, họ đang thử nghiệm một nhà máy khử trực tiếp sử dụng hydro để sản xuất sắt khử trực tiếp (DRI). Dự án thí điểm này nhằm mục đích chứng minh tính khả thi của hydro như một chất khử trong sản xuất thép.
Tata Steel đang thực hiện dự án HIsarna tại nhà máy IJmuiden, nhằm mục đích giảm lượng khí thải CO₂ bằng cách tích hợp hydro vào quy trình sản xuất thép. Dự án tập trung vào việc chuyển đổi quặng sắt thành sắt bằng hydro thay vì vật liệu gốc carbon.
Thyssenkrupp đang phát triển dự án Carbon2Chem, bao gồm sử dụng hydro để sản xuất thép. Dự án này nhằm mục đích thu giữ và chuyển đổi khí thải sản xuất thép thành hóa chất, sử dụng hydro làm thành phần chính. Thyssenkrupp cũng đang có kế hoạch xây dựng một nhà máy khử trực tiếp dựa trên hydro tại Duisburg.
Công nghiệp hóa chất
Hydro xanh, được sản xuất thông qua quá trình điện phân sử dụng năng lượng tái tạo, đang chuyển đổi quá trình sản xuất amoniac và metanol, những hóa chất quan trọng có ứng dụng công nghiệp đáng kể.
Theo truyền thống, amoniac được sản xuất thông qua quy trình Haber-Bosch sử dụng hydro có nguồn gốc từ khí tự nhiên, dẫn đến lượng khí thải CO₂ đáng kể. Bằng cách sử dụng hydro xanh, quy trình này kết hợp hydro này với nitơ từ không khí để sản xuất amoniac mà không thải ra CO₂. Amoniac xanh này rất quan trọng đối với phân bón và là chất mang năng lượng không chứa carbon tiềm năng.
Methanol thường được sản xuất từ khí tổng hợp (hỗn hợp hydro, carbon monoxide và CO₂) có nguồn gốc từ khí thiên nhiên hoặc than đá, cũng thải ra CO₂ đáng kể. Hydro xanh, kết hợp với CO₂ thu được, có thể sản xuất methanol thông qua quá trình hydro hóa, tạo ra methanol và nước. Methanol xanh đóng vai trò là nguyên liệu hóa học và nhiên liệu, với lượng khí thải carbon thấp hơn nhiều.
Đáng chú ý, Yara International và Siemens-CF Industries đang thúc đẩy các dự án amoniac xanh. Và Carbon Recycling International (CRI) tại Iceland sản xuất methanol tái tạo bằng cách sử dụng hydro xanh và CO₂.
Các ngành khác
Ngoài thép và hóa chất, hydro đang được khai thác trong nhiều quy trình công nghiệp khác nhau để giảm phát thải và tăng cường tính bền vững:
- Sản xuất xi măng: Hydro có thể thay thế than và khí đốt tự nhiên trong lò nung xi măng để giảm lượng khí thải CO₂.
- Sản xuất thủy tinh: Hydro đóng vai trò là nhiên liệu sạch cho các lò nung nhiệt độ cao.
- Nhà máy lọc dầu: Chuyển sang sử dụng hydro xanh để hydrocracking và khử lưu huỳnh có thể cắt giảm lượng khí thải.
- Thực phẩm và đồ uống: Hydro cung cấp năng lượng cho lò nướng và nồi hơi, giúp giảm việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
- Dệt may và giấy*: Hydro cung cấp giải pháp thay thế sạch hơn cho việc sưởi ấm và tạo hơi nước.
- Hoạt động khai thác: Pin nhiên liệu hydro cung cấp năng lượng cho máy móc hạng nặng, giúp giảm tác động đến môi trường.
- Sản xuất đồ điện tử: Hydro xanh được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn.
- Vận tải và hậu cần: Pin nhiên liệu hydro cung cấp năng lượng cho xe tải, xe buýt, xe nâng và thiết bị xử lý vật liệu.
Những phát triển này cho thấy tiềm năng khử cacbon của hydro trong nhiều ngành công nghiệp phát thải cao, nhưng đây vẫn là lựa chọn tốn kém hơn và kém thực tế hơn so với hiện trạng.
Lưu trữ năng lượng và sản xuất điện
Lưu trữ năng lượng lưới điện
Hydro có thể ổn định lưới điện bằng cách lưu trữ năng lượng tái tạo dư thừa và giải phóng nó trong thời gian nhu cầu cao điểm.
Trong thời gian sản xuất năng lượng tái tạo dư thừa, các máy điện phân sử dụng lượng điện dư thừa này để phân tách nước thành hydro và oxy. Sau đó, hydro được lưu trữ dưới dạng khí nén, hydro lỏng hoặc trong các hợp chất hóa học. Khi nhu cầu vượt quá cung, hydro được lưu trữ được chuyển đổi trở lại thành điện thông qua pin nhiên liệu hoặc tua bin đốt.
Pin nhiên liệu tạo ra điện bằng cách kết hợp hydro và oxy, trong khi tua bin đốt cháy hydro để tạo ra năng lượng. Quá trình này giúp cân bằng cung và cầu, cung cấp nguồn điện dự phòng đáng tin cậy và hỗ trợ điều chỉnh tần số.
Hệ thống lưu trữ hydro có khả năng mở rộng và có thể lưu trữ năng lượng trong thời gian dài, khiến chúng trở nên lý tưởng để tích hợp với các nguồn năng lượng tái tạo và tăng cường sự ổn định của lưới điện. Cách tiếp cận này hỗ trợ hệ thống năng lượng đáng tin cậy và bền vững hơn bằng cách đảm bảo cung cấp điện ổn định bất chấp sự thay đổi của các nguồn năng lượng tái tạo.
Các dự án như HyDeploy của Châu Âu nhằm mục đích tích hợp hydro vào mạng lưới khí đốt tự nhiên, tận dụng cơ sở hạ tầng hiện có.
Hệ thống điện dự phòng
Pin nhiên liệu hydro cung cấp nguồn điện dự phòng sạch, đáng tin cậy cho cơ sở hạ tầng quan trọng như trung tâm dữ liệu. Chúng cung cấp nguồn điện liên tục miễn là hydro được cung cấp và có thể nhanh chóng bắt đầu để đảm bảo dự phòng ngay lập tức trong thời gian mất điện.
Tạo ra điện thông qua phản ứng điện hóa, pin nhiên liệu chỉ thải ra nước và nhiệt, khiến chúng thân thiện với môi trường và giảm lượng khí thải carbon, đặc biệt là khi sử dụng hydro xanh.
Pin nhiên liệu có hiệu suất cao, dạng mô-đun và có thể mở rộng, cho phép chúng đáp ứng nhu cầu năng lượng cụ thể trong khi vẫn đảm bảo bảo trì thấp và hoạt động êm ái. Sản xuất và lưu trữ hydro tại chỗ giúp tăng cường an ninh năng lượng, mang lại sự độc lập với lưới điện và đảm bảo nguồn cung cấp nhiên liệu ổn định.
Bằng cách sử dụng pin nhiên liệu hydro, các trung tâm dữ liệu có thể đạt được nguồn điện đáng tin cậy, không bị gián đoạn, giảm lượng khí thải và góp phần vào mục tiêu phát triển bền vững, khiến chúng trở thành giải pháp thay thế hấp dẫn cho máy phát điện diesel truyền thống.
Các công ty như Microsoft đang thử nghiệm pin nhiên liệu hydro cho các trung tâm dữ liệu của họ.
Lưu trữ và vận chuyển Hydro
Bảo quản
Lưu trữ hydro là điều cần thiết để sử dụng hydro làm chất mang năng lượng, đặc biệt là để tích hợp năng lượng tái tạo, vận chuyển và các quy trình công nghiệp. Các giải pháp lưu trữ hiệu quả cần giải quyết các thách thức về mật độ năng lượng, chi phí, an toàn và cơ sở hạ tầng. Một số phương pháp lưu trữ hydro chính là:
Lưu trữ khí nén
Hydro được lưu trữ trong các bình chứa áp suất cao (350 đến 700 bar). Công nghệ trưởng thành này được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là trong các xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro (FCV). Mặc dù tương đối đơn giản, nhưng mật độ năng lượng thấp hơn so với các phương pháp khác, đòi hỏi khối lượng lưu trữ lớn hơn. Lưu trữ áp suất cao cũng đòi hỏi vật liệu bền, chắc, làm tăng chi phí.
Lưu trữ Hydro lỏng
Hydro được làm lạnh đến -253°C và được lưu trữ dưới dạng chất lỏng trong các thùng chứa cách nhiệt. Phương pháp này cung cấp mật độ năng lượng cao hơn, phù hợp với các ứng dụng hạn chế về không gian như hàng không vũ trụ. Tuy nhiên, duy trì nhiệt độ đông lạnh đòi hỏi nhiều năng lượng và cách nhiệt chuyên dụng, làm tăng độ phức tạp và chi phí. Ngoài ra còn có tổn thất bay hơi theo thời gian.
Lưu trữ hóa chất
Hydro có thể được lưu trữ trong các hợp chất hóa học như hydride kim loại, amoniac hoặc chất mang hydro hữu cơ dạng lỏng (LOHC). Hydride kim loại cung cấp mật độ năng lượng thể tích cao và an toàn nhưng có tốc độ giải phóng hydro chậm. Amoniac có mật độ năng lượng cao và cơ sở hạ tầng đã được thiết lập nhưng độc hại và ăn mòn. LOHC cung cấp khả năng xử lý an toàn và sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có nhưng yêu cầu các quy trình tốn nhiều năng lượng để giải phóng hydro.
kho ngầm
Hydro có thể được lưu trữ trong các hang động ngầm, mái vòm muối hoặc các mỏ khí đốt tự nhiên đã cạn kiệt. Phương pháp này tiết kiệm chi phí cho khối lượng lớn và phù hợp để lưu trữ ở quy mô lưới điện nhưng đòi hỏi phải có cấu trúc địa chất phù hợp và có nguy cơ rò rỉ và ô nhiễm.
Vật liệu tiên tiến
Nghiên cứu về các vật liệu tiên tiến như khung kim loại hữu cơ (MOF) và vật liệu gốc carbon đang được tiến hành. Các vật liệu này có thể cung cấp khả năng lưu trữ cao ở áp suất thấp và nhiệt độ môi trường xung quanh, nhưng chúng vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu, phải đối mặt với những thách thức về khả năng mở rộng và chi phí.
Phương Tiện
Đường ống
Hydro có thể được vận chuyển qua các đường ống dẫn khí đốt tự nhiên hiện có với các sửa đổi hoặc đường ống dẫn hydro chuyên dụng mới. Các dự án như European Hydrogen Backbone đề xuất tạo ra một mạng lưới hydro xuyên châu Âu vào năm 2040.
Xe tải chở dầu
Đối với khoảng cách ngắn hơn, hydro có thể được vận chuyển ở dạng nén hoặc hóa lỏng bằng xe bồn. Phương pháp này hiện đang được sử dụng để cung cấp hydro công nghiệp.
Vận chuyển
Vận chuyển hydro lỏng đang được phát triển cho mục đích vận chuyển quốc tế. Kawasaki Heavy Industries đã ra mắt tàu chở hydro hóa lỏng đầu tiên trên thế giới, Suiso Frontier, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động buôn bán hydro quy mô lớn.
Phương pháp mới
Nhiều lựa chọn vận chuyển mới cũng đang xuất hiện, thường song hành với việc vận chuyển các vật liệu quan trọng trong các quy trình công nghiệp.
Ví dụ, hydro có thể được nhúng trong quặng sắt để vận chuyển đến các nhà máy thép. Điều này liên quan đến việc sử dụng hydro để khử quặng sắt thành sắt khử trực tiếp (DRI), cắt giảm đáng kể lượng khí thải carbon dioxide trong sản xuất thép. Phương pháp này thay thế carbon bằng hydro trong quá trình khử, tạo ra hơi nước thay vì carbon dioxide. DRI, chứa hydro nhúng, sau đó được vận chuyển đến các địa điểm sản xuất thép để xử lý thêm bằng lò hồ quang điện (EAF), có thể được cung cấp năng lượng bằng năng lượng tái tạo. Phương pháp này khử carbon trong ngành thép, tận dụng hậu cần hiện có cho quặng sắt và thúc đẩy việc sử dụng hydro xanh.
Vấn đề pháp lý
Tiêu chuẩn an toàn
Tính dễ cháy của hydro đòi hỏi các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt trong sản xuất, lưu trữ và vận chuyển. Các cơ quan quản lý như Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) và Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) đang xây dựng các hướng dẫn an toàn để đảm bảo xử lý an toàn.
Phát triển cơ sở hạ tầng
Khung pháp lý phải hỗ trợ phát triển cơ sở hạ tầng, bao gồm đường ống, trạm tiếp nhiên liệu và cơ sở lưu trữ. Các chính sách thúc đẩy quan hệ đối tác công tư và quy trình cấp phép hợp lý là điều cần thiết.
Ưu đãi và trợ cấp
Các chính phủ đang triển khai các ưu đãi như tín dụng thuế, trợ cấp và trợ giá để thúc đẩy việc áp dụng hydro. Ví dụ, Thỏa thuận xanh của Liên minh châu Âu bao gồm nguồn tài trợ đáng kể cho các dự án hydro.
Đầu tư Chính phủ
Châu Âu
Liên minh châu Âu là quốc gia đi đầu trong đầu tư vào hydro, với Chiến lược hydro của EU đặt mục tiêu lắp đặt 40 GW máy điện phân vào năm 2030. Các quốc gia như Đức, Pháp và Hà Lan có các chiến lược hydro quốc gia đáng kể, đầu tư hàng tỷ đô la vào nghiên cứu, cơ sở hạ tầng và các dự án thí điểm.
Châu Á
Nhật Bản và Hàn Quốc là những nước tiên phong trong nền kinh tế hydro. Chiến lược hydro cơ bản của Nhật Bản hướng đến một xã hội dựa trên hydro, với các khoản đầu tư vào xe chạy bằng pin nhiên liệu và sản xuất hydro. Lộ trình kinh tế hydro của Hàn Quốc hướng đến mục tiêu triển khai 5.26 triệu xe chạy bằng hydro vào năm 2040.
Bắc Mỹ
Hoa Kỳ đang tăng cường đầu tư vào hydro, với sáng kiến Hydrogen Energy Earthshot của DOE đặt mục tiêu đạt 1 đô la/kg hydro vào năm 2030. California là người đi đầu, với cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu hydro rộng rãi và các ưu đãi cho xe FCV chạy bằng hydro. Chiến lược Hydro của Canada tập trung vào sản xuất hydro xanh và tiềm năng xuất khẩu.
Thể hiện tiềm năng, có chỗ cần cải thiện…
Hydro là một giải pháp thay thế đa năng và đầy hứa hẹn cho nhiên liệu hóa thạch, với các ứng dụng trải dài trên nhiều lĩnh vực như vận tải, quy trình công nghiệp và lưu trữ năng lượng. Những người tiên phong trong lĩnh vực ô tô và vận tải hạng nặng đang chứng minh tiềm năng của hydro, trong khi các ứng dụng công nghiệp mang lại nhiều cơ hội khử cacbon đáng kể. Các giải pháp vận tải và lưu trữ hiệu quả đóng vai trò quan trọng đối với sự thành công của hydro, đòi hỏi phải có những tiến bộ về cơ sở hạ tầng và công nghệ.
Các khuôn khổ pháp lý và đầu tư của chính phủ đóng vai trò then chốt trong việc thúc đẩy việc áp dụng hydro. Với các tiêu chuẩn an toàn chặt chẽ, chính sách hỗ trợ và nguồn tài trợ đáng kể, hydro có thể đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được các mục tiêu về khí hậu toàn cầu.
Nhưng – và điều này vẫn đúng trong một thời gian dài – hydro đã không thực hiện được lời hứa của mình.
Khi công nghệ tiến bộ và quy mô kinh tế được hiện thực hóa, vai trò của hydro trong quá trình chuyển đổi năng lượng sẽ tiếp tục mở rộng, mang đến con đường bền vững hơn trong tương lai.
