Bài viết

Cuộc cách mạng hydro: Những trở ngại lớn

Hydro đóng một vai trò không thể thiếu trong một hệ thống năng lượng tương lai không có carbon. Nhưng các kịch bản cho thấy tỷ trọng của nó trong năng lượng vào năm 2050 khác nhau đáng kể.

Cho dù kết quả cuối cùng có thể là gì, những người theo dõi ngành công nghiệp hiện nay phần lớn đồng ý rằng có 2 lĩnh vực mà chi phí phải giảm xuống để tăng trưởng hydro không có carbon.

Hai lĩnh vực đó là: Chi phí năng lượng tái tạo, vốn là đối tượng giảm đáng kể trong thập kỷ qua, phải tiếp tục giảm. Và chi phí điện phân nước để sản xuất hydro, bao gồm phần cứng cơ bản của hydro xanh, máy điện phân phải đi theo một con đường tương tự cho phí thấp xuống.

Nhiều người thấy cả hai đã sẵn sàng xảy ra. Nhưng trên thực tế, đó là hai mảng có liên quan không thể tách rời, với chi phí vận hành và chi phí vốn được tính vào tổng chi phí vận hành máy điện phân.

Sự sụt giảm của giá điện tái tạo dự kiến ​​sẽ tiếp tục, với việc tăng tốc triển khai năng lượng tái tạo vào lưới điện. Nhưng chi phí vốn cũng phải giảm, với thiết bị điện phân được sản xuất nhanh hơn và ít tốn kém hơn.

Trong khi giá điện mặt trời đã giảm khoảng 90% trong 10 năm qua, nó cần phải giảm thêm nữa và các chính phủ tỏ ra quyết tâm giúp đỡ. Ví dụ, vào tháng 3, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) đã công bố mục tiêu của mình rằng chi phí năng lượng mặt trời quy mô tiện ích giảm hơn một nửa trong 10 năm, từ mức giá hiện tại là 4,6 cent cho mỗi kilowatt-giờ (kWh) xuống còn 3 cent/kWh vào năm 2025 và 2 cent/kWh vào năm 2030.

DOE đã công bố một loạt các dự án R&D và vốn hạt giống cho quang điện cải tiến (perovskites, màng mỏng) và điện mặt trời tập trung (CSP) để đạt được hiệu suất cao hơn và chi phí thấp hơn.

Chi phí của công nghệ điện phân cũng đang giảm, với những cải tiến về thiết kế để đạt hiệu quả cao hơn. Các đơn vị kiềm cải tiến đang được triển khai ngay cả khi người mua đang ngày càng chuyển sang sử dụng các máy điện phân màng trao đổi proton (PEM) hiệu quả cao hơn. Trong khi đó, công nghệ đang tiến bộ cho các tế bào điện phân oxit rắn (SOEC), hứa hẹn sẽ đạt được hiệu suất rất cao từ nhiệt đầu vào cao, từ các nguồn nhiệt công nghiệp và có khả năng từ các lò phản ứng hạt nhân.

Câu hỏi đặt ra bây giờ là liệu điện phân nước để sản xuất hydro có thể tuân theo đường cong chi phí giảm ngẫu nhiên mà điện mặt trời đã tuân theo trong 10 năm qua hay không?

Điều quan trọng là phải tiếp tục giảm chi phí, vì hydro điện phân sẽ phải cạnh tranh với “hydro xanh” được sản xuất bằng khí tự nhiên và thu giữ carbon, hiện đã ít tốn kém hơn. Thành công sẽ dẫn đến việc người ta hy vọng sẽ áp dụng rộng rãi thứ mà những người ủng hộ gọi là “Chén thánh” của hydro, là hydro điện phân được sản xuất bằng điện tái tạo (tức là hydro “xanh”).

Bảo Vy
https://kinhtexaydung.petrotimes.vn/cuoc-cach-mang-hydro-nhung-tro-ngai-lon-612770.html