Vấn đề khó khăn với một dạng nhiên liệu tiềm năng của tương lai, nghĩ là đã làm sạch nhưng lại có thể chuyển hóa thành 2 loại độc hại

Trong bối cảnh khủng hoảng khí hậu đang leo thang, thế giới đang hướng tới nguồn năng lượng không carbon để đạt tới một tương lai không phát thải khí nhà kính, hoặc một tương lai trung hoà carbon.

Một loại năng lượng sạch tiềm năng là hydro xanh lá, có thể sản xuất từ các nguồn nước sạch và được tạo ra bằng năng lượng tái tạo. Hydro xanh có thể cung cấp năng lượng cho các ngành công nghiệp nặng và là nguồn nhiên liệu cho các phương tiện lớn như máy bay và tàu thủy.

Các cơ sở sản xuất loại năng lượng sạch này đã xuất hiện trên toàn thế giới như Mỹ, Tây Âu, Trung Quốc, Australia, Chile, Nam Phi cùng nhiều quốc gia khác. Theo ước tính của Goldman Sachs, thị trường hydro xanh đang phát triển trên toàn cầu sẽ có giá trị lên đến 11.000 tỷ USD vào năm 2050.

Tuy nhiên, những người phản đối hydro xanh lá cho rằng việc sử dụng năng lượng tái tạo để sản xuất năng lượng khác vào thời điểm này là một lãng phí nguồn năng lượng tái tạo quý báu. Đặc biệt, hiện nay thế giới đang cố gắng chuyển từ nhiên liệu hóa thạch. Các kế hoạch sử dụng hydro xanh sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch cũng đang được tăng cường giám sát.

Thứ mà thế giới cần: Hydro xanh lá

Một phần nguyên nhân khiến chúng ta dần chuyển từ nhiên liệu hóa thạch là quá trình điện hóa một số thiết bị hàng ngày sử dụng xăng dầu, như là xe hơi hoặc hệ thống sưởi nhà ở một số quốc gia.

Với các thiết bị đã được điện hóa như máy tính và các thiết bị gia dụng, năng lượng hạt nhân và năng lượng tái tạo từ gió hoặc mặt trời đang thay thế năng lượng từ than đá.

Tuy nhiên, có một số lĩnh vực công nghiệp đòi hỏi lượng năng lượng lớn đến mức năng lượng tái tạo truyền thống không đủ để đáp ứng nhu cầu. Điều này là một vấn đề lớn vì những lĩnh vực này thường là nguồn phát thải khí nhà kính hàng đầu. Đó chính là lĩnh vực mà các chuyên gia cho biết hydro xanh lá có tiềm năng lớn.

Hydro xanh lá, xanh biển hay xanh da trời?

Hydro là một nguyên tố phổ biến nhất trên Trái đất. Hydro xuất hiện trong nhiều vật liệu, bao gồm cả nhiên liệu hóa thạch, nước, cây cỏ, động vật và cả con người. Tuy nhiên, hydro không tồn tại dưới dạng tinh khiết. Điều này có nghĩa là để có hydro tinh khiết, chúng ta cần tách hydro khỏi các phân tử khác thông qua một quá trình cũng tiêu tốn năng lượng.

Hydro xanh lá được tạo ra khi sử dụng năng lượng tái tạo để chuyển đổi hydro từ một nguồn sạch. Phương pháp phổ biến nhất là quá trình điện phân nước, trong đó một dòng điện chạy qua nước để tách các phân tử.

Hydro xám là một loại hydro phổ biến nhất hiện nay. Dù loại hydro này tương đối rẻ, nhưng lại có nguồn gốc từ khí tự nhiên và sử dụng nhiên liệu hóa thạch để sản xuất. Hydro xám được sử dụng chủ yếu trong ngành công nghiệp hóa chất để sản xuất phân bón và lọc dầu. Trong quá trình chiết xuất, CO2 còn lại được thải ra khí quyển và gây ra biến đổi khí hậu.

Hydro xanh lam được tạo ra theo quy trình tương tự như hydro xám. Sự khác biệt chính là hầu hết carbon thải ra trong quá trình sản xuất được thu giữ và không thải vào bầu khí quyển. Đây là lý do hydro xanh lam được mô tả là loại khí thải carbon thấp.

Giải pháp về khí hậu nào là tốt nhất?

Cuối cùng, việc hydro sạch hay không phụ thuộc vào loại năng lượng được sử dụng để sản xuất. Hydro xám từ lâu được coi là sạch hơn khi thế giới dần chuyển từ than đá và dầu. Tuy nhiên, nó vẫn gây ra biến đổi khí hậu. Các nghiên cứu gần đây cũng chỉ ra rằng hydro màu xám thải ra nhiều khí nhà kính hơn mọi người vẫn nghĩ.

Nếu hydro xanh lá được tạo ra từ nước và quá trình điện phân được cung cấp hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió, thì hydro xanh lá có thể là một lựa chọn không phát thải carbon. Tuy nhiên, loại nhiên liệu này vẫn chưa phổ biến.

Các thiết bị để thực hiện quá trình điện phân này rất tốn kém và quá trình này không đặc biệt hiệu quả. Theo một báo cáo của IEA năm 2020, tổng lượng hydro phát thải carbon thấp chỉ có 95% là hydro xanh lam. Tuy nhiên, đến năm 2050, khi ngành công nghiệp hydro xanh lá phát triển, loại năng lượng này sẽ trở nên phổ biến hơn, dễ sản xuất hơn và có giá thành cạnh tranh hơn.

Lý do hydro xanh lam gây tranh cãi

Hydro xanh lam đã gây tranh cãi ở nhiều nước, bao gồm cả Vương quốc Anh, khi một chiến lược song song được đưa ra: sử dụng hydro xanh lam và phát triển hydro xanh lá.

Một nghiên cứu được đăng trên tạp chí Khoa học và Kỹ thuật Năng lượng cho thấy, mặc dù hydro xanh lam phát thải carbon ít hơn từ 9-12% so với hydro xám, nhưng chúng lại thải ra nhiều khí metan hơn khí tự nhiên. Lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính của quá trình sản xuất hydro xanh lam lớn hơn 20% so với đốt khí tự nhiên hoặc than đá và lớn hơn 60% so với đốt dầu diesel.

Một số câu hỏi khác được đặt ra về việc lưu trữ carbon sau khi thu lại. Liệu lưu trữ carbon bằng cách bơm vào lòng đất có bền vững không?

Tuy nhiên, Uwe Remme, một nhà phân tích năng lượng tại IEA, cho rằng ngay cả khi hydro xanh lam không sạch như hydro xanh lá, nhiên liệu này vẫn đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển từ nhiên liệu hoá thạch. Tuy nhiên, quá trình sản xuất hydro xanh lam phải tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường cao nhất.

Tham khảo CNN