Patrick Peters, CEO kiêm đồng sáng lập của Spark Cleantech, giải thích cách plasma xung có thể loại bỏ carbon khỏi khí tự nhiên trước khi nó đến lò đốt công nghiệp, và lý do ông tin rằng mô hình này có thể hoạt động hiệu quả về mặt kinh tế mà không cần trợ cấp lớn.
Công nghiệp nặng tạo ra khoảng một phần năm lượng khí thải CO₂ toàn cầu, thế nhưng hầu hết các chính sách về hydro của châu Âu lại được xây dựng dựa trên công nghệ điện phân. Công ty Spark Cleantech có trụ sở tại Paris, được thành lập năm 2022 trong phòng thí nghiệm của CentraleSupélec, đang theo đuổi một hướng đi khác. Lò phản ứng của công ty được đặt giữa nguồn cung cấp khí đốt và các đầu đốt của nhà máy, nơi nó tách khí metan thành hydro và carbon rắn mà không cần đốt cháy. Công ty đã huy động được 30 triệu euro trong vòng gọi vốn Series A vào tháng 12 năm 2025 và đặt mục tiêu đưa các đơn vị thương mại đầu tiên vào năm 2027. Climate Solutions News đã đặt mười câu hỏi cho Patrick Peters về công nghệ, sản phẩm carbon, khoảng trống pháp lý và triển vọng đầu tư.
Công nghệ phân tách plasma metan đã tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau trong nhiều thập kỷ. Điều gì đã ngăn cản nó đạt đến quy mô công nghiệp trong quá khứ, và Spark Cleantech đã giải quyết được vấn đề gì mà các công nghệ tiền nhiệm không thể?
Công nghệ phân tách plasma metan gặp phải ba rào cản để mở rộng quy mô công nghiệp: chi phí năng lượng cao, chất lượng carbon không ổn định và các vấn đề về độ bền của lò phản ứng. Các hệ thống ban đầu tiêu tốn nhiều năng lượng, tạo ra carbon có giá trị thấp và bị suy thoái và bám cặn điện cực.
Lò phản ứng plasma phi nhiệt độc quyền của chúng tôi giúp giảm 20% lượng năng lượng tiêu thụ so với quá trình điện phân nước, tạo ra muội than có độ tinh khiết cao cho các ứng dụng cao cấp và sử dụng vật liệu chống bám cặn để đảm bảo độ ổn định lâu dài.
Bạn tuyên bố lượng điện tiêu thụ ít hơn năm lần so với điện phân nước. Điều đó đúng trong điều kiện hoạt động nào, và điều đó thay đổi như thế nào nếu khách hàng sử dụng điện lưới thay vì năng lượng tái tạo?
Mức tiêu thụ điện năng thấp hơn năm lần là một lợi thế kỹ thuật cố định của lò phản ứng của chúng tôi, không phụ thuộc vào nguồn điện. Lượng khí thải CO₂ từ điện năng dùng để vận hành lò phản ứng, chứ không phải bản thân lò phản ứng, chỉ phụ thuộc vào cách thức sản xuất điện năng đó. Trên lưới điện sạch, cả lợi ích về năng lượng và giảm phát thải đều được tối đa hóa. Trên lưới điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch, hiệu quả năng lượng vẫn được duy trì, nhưng lượng khí thải liên quan đến nguồn điện vẫn tồn tại.
Patrick Peters, Giám đốc điều hành kiêm đồng sáng lập của Spark Cleantech
Carbon rắn là yếu tố cốt lõi trong nền kinh tế của bạn, nhưng thị trường carbon đen đã bão hòa và bị chi phối bởi các nhà sản xuất lâu đời. Bạn đang đáp ứng các tiêu chuẩn nào cho nguyên liệu của mình đối với các ứng dụng cuối đòi hỏi cao như sản xuất pin, và hiện tại người mua sẵn sàng trả thêm bao nhiêu tiền (nếu có)?
Hiệu suất năng lượng cao và lượng khí thải CO₂ thấp mang lại cho chúng tôi lợi thế cạnh tranh so với các loại muội than truyền thống, đặc biệt là trong điều kiện tuân thủ nghiêm ngặt các quy định của EU. Chúng tôi hiện đang tiếp xúc với một khách hàng tiềm năng có nhu cầu cụ thể về muội than và quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi. Điều này giúp chúng tôi có vị thế tốt để đáp ứng các yêu cầu khắt khe trong các lĩnh vực như sản xuất pin, nơi tính bền vững và hiệu suất là yếu tố then chốt.
Công nghệ của bạn nằm giữa mạng lưới khí đốt hiện có của khách hàng và các thiết bị đốt của họ. Trên thực tế, các nhà điều hành công nghiệp đã phản đối việc sửa đổi cơ sở hạ tầng mà họ đã vận hành theo cùng một cách trong nhiều thập kỷ như thế nào?
Các nhà sản xuất công nghiệp rất quan tâm đến hiệu quả năng lượng cao mà công nghệ của chúng tôi mang lại. Nhiều doanh nghiệp cần sử dụng cả khí tự nhiên và hydro trong quy trình sản xuất để giảm thiểu lượng khí thải carbon. Chúng tôi đang khởi động một dự án với một đối tác công nghiệp lớn trong lĩnh vực này, nhằm chứng minh khả năng thực tiễn trong việc điều chỉnh cơ sở hạ tầng để tận dụng những lợi ích này.
Bạn mô tả lượng khí thải carbon bằng không hoặc thậm chí âm khi sử dụng khí sinh học làm nguyên liệu đầu vào. Khí sinh học có sẵn với khối lượng và mức giá mà mô hình của bạn yêu cầu không, và điều gì sẽ xảy ra với việc tính toán lượng khí thải carbon nếu khách hàng vẫn sử dụng khí đốt hóa thạch?
Khí sinh học hiện có giá cao gấp ba đến bốn lần so với khí mêtan từ nhiên liệu hóa thạch, nhưng thị trường của nó đang mở rộng, và các chính sách ưu đãi của chính phủ giúp bù đắp chi phí đồng thời khuyến khích việc áp dụng và giảm giá trong tương lai.
Điều này cho phép quy trình của chúng tôi có lượng khí thải carbon bằng không hoặc âm. Nếu khách hàng sử dụng khí đốt hóa thạch, lượng khí thải vẫn dương, mặc dù vẫn thấp hơn so với các phương pháp truyền thống, cho phép chuyển đổi suôn sẻ sang khí sinh học khi nguồn cung được cải thiện.
Bạn đã ký các hợp đồng ban đầu và đang nhắm đến việc triển khai đơn vị thương mại vào năm 2027. Hai hoặc ba yếu tố nào có khả năng làm chậm tiến độ đó nhất, và bạn đang quản lý chúng như thế nào?
Chúng tôi đặt mục tiêu triển khai thương mại vào năm 2027, với các hợp đồng ban đầu đã được ký kết. Các yếu tố chính có thể ảnh hưởng đến tiến độ bao gồm giấy phép và quy định, chuỗi cung ứng và sự sẵn sàng của địa điểm khách hàng.
Về vấn đề cấp phép và quy định, các dự án hydro phải trải qua quá trình phê duyệt kéo dài, đặc biệt là ở châu Âu. Chúng tôi đang chủ động làm việc với các cơ quan quản lý để tuân thủ các khuôn khổ như RED III và CBAM. Về chuỗi cung ứng, các linh kiện quan trọng như điện cực và máy phát plasma có thời gian sản xuất dài. Chúng tôi đã ký kết các thỏa thuận nhiều năm và có các nhà cung cấp dự phòng. Về sự sẵn sàng tại địa điểm của khách hàng, sự chậm trễ trong việc cung cấp khí đốt, cơ sở hạ tầng điện hoặc các thỏa thuận mua bán có thể làm đình trệ tiến độ. Chúng tôi sử dụng phương thức thanh toán dựa trên các mốc tiến độ để khuyến khích khách hàng duy trì đúng tiến độ.
Bạn mô tả hydro như một dịch vụ, sản xuất và vận hành tại chỗ thay vì bán thiết bị. Điều gì đã thuyết phục bạn rằng mô hình đó ưu việt hơn so với việc bán thiết bị trực tiếp, và những rủi ro nào mà Spark phải đối mặt khi mở rộng quy mô?
Chúng tôi lựa chọn mô hình Dịch vụ Hydro (Hydrogen-as-a-Service - HaaS) thay vì bán thiết bị vì ba lý do. Thứ nhất là rào cản gia nhập thấp hơn: khách hàng tránh được rủi ro ban đầu, và chúng tôi chịu trách nhiệm về kỹ thuật và hiệu suất. Thứ hai là doanh thu định kỳ: các thỏa thuận mua bán dài hạn mang lại dòng tiền ổn định, hấp dẫn các nhà đầu tư. Thứ ba là tối ưu hóa liên tục: hoạt động tại chỗ cho phép chúng tôi cải thiện hiệu quả và chất lượng carbon bằng cách sử dụng dữ liệu thực tế.
Spark cũng đối mặt với một số rủi ro. Áp lực chi phí đầu tư ban đầu cao được quản lý thông qua tài trợ dự án và hợp tác. Trách nhiệm pháp lý về vận hành từ các cam kết hiệu suất được giảm thiểu nhờ hệ thống dự phòng và bảo trì nghiêm ngặt. Độ phức tạp khi mở rộng quy mô từ hoạt động phân tán được đơn giản hóa thông qua giám sát từ xa và tự động hóa.
Phần lớn khung chính sách hydro của EU được xây dựng dựa trên hydro xanh điện phân. Liệu môi trường pháp lý có chủ động hỗ trợ các phương pháp dựa trên metan như của bạn hay bạn đang hoạt động trong một khuôn khổ không được thiết kế dành cho bạn?
Khung chính sách hydro của EU, bao gồm Chỉ thị về Năng lượng tái tạo (RED III) và các Đạo luật ủy quyền về hydro, chủ yếu được thiết kế cho hydro xanh điện phân. Các phương pháp dựa trên metan như của chúng tôi không hoàn toàn phù hợp với các định nghĩa hiện tại, vốn tập trung vào nguồn điện tái tạo. Tuy nhiên, có hai diễn biến đáng khích lệ.
Thứ nhất là hydro sản xuất từ khí sinh học (biomethane). EU công nhận biomethane là nhiên liệu tái tạo, vì vậy quy trình sử dụng biomethane của chúng tôi đủ điều kiện là “hydro tái tạo” theo RED III. Thứ hai là thu giữ và lưu trữ carbon (CCS). Đối với nguyên liệu khí hóa thạch, EU đang thay đổi quan điểm về hydro có CCS. Sản phẩm phụ carbon rắn của chúng tôi, có thể được lưu trữ vĩnh viễn, có thể sớm được công nhận là một chiến lược giảm thiểu carbon hợp lệ, mặc dù lộ trình pháp lý vẫn chưa rõ ràng.
Chúng tôi đang tích cực làm việc với các nhà hoạch định chính sách và các tổ chức tiêu chuẩn như CEN và IEA Hydrogen TCP để đảm bảo công nghệ phân tách plasma metan được đại diện một cách công bằng trong các quy định tương lai. Trong thời gian chờ đợi, chúng tôi đang sử dụng các khuôn khổ hiện có như chứng nhận ISCC cho khí sinh học metan để xác thực dấu ấn carbon của mình.
Công nghiệp nặng chiếm khoảng một phần năm lượng khí thải CO₂ toàn cầu, nhưng lại là lĩnh vực có tiến độ khử carbon chậm nhất. Theo ông/bà, tại sao lĩnh vực này lại thu hút ít đầu tư và sự quan tâm về chính sách hơn so với ngành sản xuất điện hoặc giao thông vận tải cho đến nay?
Quá trình khử carbon chậm chạp của ngành công nghiệp nặng bắt nguồn từ ba thách thức cấu trúc. Thứ nhất là nhu cầu năng lượng cao. Các ngành công nghiệp như thép, xi măng và thủy tinh cần nhiệt độ cực cao từ 1,000 đến 2,000°C, điều khó đạt được ở quy mô lớn với điện năng tái tạo hoặc hydro xanh. Thứ hai là các động lực kinh tế. Không giống như sản xuất điện, nơi năng lượng tái tạo hiện đã có giá cả cạnh tranh, hoặc vận tải, nơi xe điện được hưởng lợi từ trợ cấp, quá trình khử carbon công nghiệp thiếu sự hỗ trợ chính sách mạnh mẽ. Giá carbon như hệ thống EU ETS ở mức khoảng 80 euro/tấn vẫn chưa đủ cao để biện minh cho việc chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch. Thứ ba là sự trưởng thành về công nghệ. Nhiều giải pháp carbon thấp, chẳng hạn như thép xanh thông qua công nghệ hydro khử trực tiếp (DRI) và thu giữ carbon cho xi măng, vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm, với chi phí đầu tư cao và độ tin cậy chưa được chứng minh.
Đầu tư bị trì trệ vì tỷ lệ rủi ro/lợi nhuận không thuận lợi. Các doanh nghiệp công nghiệp phải đối mặt với chi phí ban đầu cao với lợi nhuận không chắc chắn trong bối cảnh chính sách biến động. Tại Spark Cleantech, chúng tôi đang giải quyết vấn đề này bằng cách tập trung vào các giải pháp thay thế trực tiếp, chẳng hạn như thay thế khí hóa thạch bằng hydro trong các lò đốt hiện có, đòi hỏi thay đổi cơ sở hạ tầng tối thiểu và mang lại hiệu quả giảm phát thải ngay lập tức.
Rõ ràng là đến nay bạn đã rất thành công trong việc huy động vốn. Các nhà đầu tư và nhà phân tích đã nghe rất nhiều lời đề xuất về việc khử carbon trong công nghiệp. Theo bạn, điều gì khiến giải pháp của bạn nổi bật hơn so với các giải pháp khác về tiềm năng lợi nhuận?
Các nhà đầu tư nghe vô số lời chào mời về việc khử carbon, nhưng Spark Cleantech nổi bật vì ba lý do. Thứ nhất là nguồn doanh thu kép. Không giống như các công ty chỉ sản xuất hydro, chúng tôi kiếm tiền từ cả hydro và carbon đen, đa dạng hóa doanh thu và cải thiện biên lợi nhuận. Sản phẩm carbon của chúng tôi không phải là chất thải, mà là sản phẩm phụ có giá trị cao với nhu cầu ngày càng tăng trong sản xuất pin và lốp xe. Thứ hai là hiệu quả năng lượng. Mức tiêu thụ điện năng thấp hơn năm lần so với điện phân giúp giảm chi phí vận hành, đặc biệt là ở những khu vực có giá điện cao. Điều này làm cho hydro của chúng tôi có tính cạnh tranh về giá ngay cả khi không có trợ cấp lớn. Thứ ba là khả năng mở rộng và tính linh hoạt. Các lò phản ứng dạng mô-đun của chúng tôi có thể được triển khai tại chỗ ở các cơ sở công nghiệp, tránh được những thách thức về vận chuyển và lưu trữ của sản xuất hydro tập trung. Điều này làm giảm chi phí cơ sở hạ tầng và đẩy nhanh quá trình áp dụng.
Ngoài ra, mô hình HaaS của chúng tôi giúp hài hòa các ưu đãi. Khách hàng trả tiền cho sản lượng hydro, chứ không phải thiết bị, giảm thiểu rủi ro cho họ đồng thời đảm bảo doanh thu định kỳ cho chúng tôi. Với mục tiêu đưa vào vận hành các đơn vị thương mại đầu tiên vào năm 2027 và một loạt các thư bày tỏ ý định (LOI) với các tập đoàn công nghiệp lớn, chúng tôi đang ở vị thế thuận lợi để nắm bắt lợi thế người tiên phong trong một thị trường được dự đoán sẽ bùng nổ.
