Công nghệ hydro xanh đang nổi lên như một giải pháp đột phá giúp giảm phát thải khí nhà kính và bảo vệ môi trường. Với tiềm năng thay thế nhiên liệu hóa thạch, hydro xanh ngày càng thu hút sự quan tâm từ các quốc gia, doanh nghiệp và giới chuyên gia năng lượng.
Công nghệ hydro xanh là gì và vì sao đang được quan tâm?
Trong bối cảnh thế giới đối mặt với khủng hoảng năng lượng và biến đổi khí hậu, công nghệ hydro xanh đang nổi lên như một giải pháp đột phá trong hành trình chuyển đổi năng lượng sạch. Không giống như các nguồn năng lượng truyền thống gây ô nhiễm môi trường, hydro xanh được tạo ra từ nước bằng phương pháp điện phân, sử dụng nguồn điện tái tạo như năng lượng mặt trời hoặc gió. Điều này giúp quá trình sản xuất hydro không phát thải khí nhà kính, đặc biệt là CO₂.
Hydro vốn là một nguyên tố phổ biến và tiềm năng trong lĩnh vực lưu trữ và cung cấp năng lượng. Tuy nhiên, trước đây phần lớn hydro được tạo ra từ khí tự nhiên hoặc than đá, đi kèm với lượng phát thải carbon lớn. Hydro được sản xuất theo cách này được gọi là "hydro xám" hoặc "hydro xanh dương" nếu có thêm quy trình thu giữ carbon. Trong khi đó, hydro xanh mang lại lợi ích vượt trội vì tính sạch hoàn toàn trong quá trình sản xuất.
Sự quan tâm toàn cầu đối với hydro xanh đến từ việc nó có thể thay thế nhiên liệu hóa thạch trong nhiều lĩnh vực, từ giao thông vận tải, công nghiệp nặng đến sản xuất điện. Hơn nữa, hydro xanh có thể được lưu trữ và vận chuyển dễ dàng, giúp cân bằng cung cầu năng lượng tái tạo vốn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết.
Nhiều quốc gia như Đức, Nhật Bản, Hàn Quốc, và gần đây là Việt Nam đã bắt đầu nghiên cứu, đầu tư và xây dựng chiến lược phát triển hydro xanh nhằm giảm dần sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, góp phần thực hiện cam kết phát thải ròng bằng 0 trong những thập kỷ tới.
Đọc thêm tại đây: Pin lưu trữ năng lượng là gì? Có nên sử dụng không?
Ứng dụng thực tế của công nghệ hydro xanh hiện nay
Công nghệ hydro xanh đang được triển khai trong nhiều lĩnh vực khác nhau với kỳ vọng tạo ra một hệ sinh thái năng lượng sạch toàn diện. Một trong những ứng dụng tiêu biểu nhất là trong lĩnh vực giao thông vận tải. Các dòng xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro đã được sản xuất thương mại tại Nhật Bản và Hàn Quốc như Toyota Mirai, Hyundai Nexo. Những phương tiện này chỉ thải ra hơi nước, không phát thải khí độc hại.
Ngoài xe cá nhân, nhiều quốc gia cũng đã bắt đầu triển khai xe buýt, tàu hỏa và thậm chí là máy bay thử nghiệm sử dụng hydro xanh. Điển hình như Pháp đã đưa vào hoạt động tuyến tàu hỏa chạy bằng hydro đầu tiên tại châu Âu, góp phần giảm ô nhiễm không khí tại các khu vực dân cư đông đúc.
Trong ngành công nghiệp nặng, hydro xanh đang được xem là chìa khóa để khử carbon trong sản xuất thép, xi măng và phân bón – những lĩnh vực tiêu thụ năng lượng lớn và phát thải nhiều CO₂. Các tập đoàn lớn như ArcelorMittal, Thyssenkrupp đã khởi động các dự án thay thế than cốc bằng hydro trong quá trình luyện kim.
Bên cạnh đó, hydro xanh còn được sử dụng như một phương tiện lưu trữ năng lượng hiệu quả. Khi sản xuất điện từ năng lượng mặt trời hoặc gió vượt quá nhu cầu, lượng điện dư có thể dùng để điện phân nước tạo ra hydro, sau đó lưu trữ và sử dụng lại khi cần thiết. Giải pháp này giúp ổn định lưới điện và tối ưu hiệu suất khai thác năng lượng tái tạo.
Tại Việt Nam, một số tập đoàn năng lượng đã bắt đầu nghiên cứu thử nghiệm công nghệ hydro xanh, đặc biệt tại các khu vực có tiềm năng phát triển điện gió và điện mặt trời như Ninh Thuận, Bình Thuận, Tây Nguyên. Dù còn ở giai đoạn khởi đầu, tiềm năng ứng dụng công nghệ này trong tương lai là rất lớn.
Đọc thêm tại đây: Tìm hiểu năng lượng gió và vai trò trong cuộc sống hiện đại
Thách thức và triển vọng phát triển công nghệ hydro xanh tại Việt Nam
Dù mang lại nhiều lợi ích rõ rệt, công nghệ hydro xanh vẫn đang đối mặt với không ít thách thức cả về mặt kỹ thuật, kinh tế và chính sách. Thách thức đầu tiên là chi phí sản xuất còn cao so với các nguồn năng lượng truyền thống. Việc điện phân nước tiêu tốn nhiều điện năng, trong khi giá thành điện tái tạo ở nhiều nơi vẫn chưa thực sự cạnh tranh. Ngoài ra, chi phí đầu tư cho hệ thống lưu trữ, vận chuyển và phân phối hydro cũng là một trở ngại lớn.
Cơ sở hạ tầng phục vụ cho hydro, từ trạm bơm, đường ống đến phương tiện vận chuyển, gần như chưa tồn tại ở nhiều nước đang phát triển như Việt Nam. Việc xây dựng hạ tầng này đòi hỏi nguồn vốn lớn, cần sự phối hợp giữa khu vực nhà nước và tư nhân, cũng như một chính sách rõ ràng và dài hạn để thu hút đầu tư.
Thêm vào đó, công nghệ điện phân hiện nay vẫn còn hạn chế về hiệu suất. Các nhà khoa học và doanh nghiệp trên toàn cầu đang nỗ lực cải tiến công nghệ, từ vật liệu điện cực đến hệ thống quản lý năng lượng, nhằm tăng hiệu quả và giảm chi phí sản xuất hydro xanh.
Tuy nhiên, triển vọng phát triển công nghệ hydro xanh là rất đáng kỳ vọng. Theo báo cáo của IEA (Cơ quan Năng lượng Quốc tế), chi phí sản xuất hydro xanh sẽ giảm mạnh trong 10 năm tới, nhờ vào tiến bộ công nghệ và mở rộng quy mô sản xuất. Một số quốc gia đã công bố chiến lược quốc gia về hydro xanh, cam kết đầu tư hàng chục tỷ USD để thúc đẩy lĩnh vực này phát triển.
Tại Việt Nam, việc Chính phủ cam kết đạt phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 đã mở đường cho các chính sách hỗ trợ phát triển năng lượng sạch, bao gồm hydro xanh. Nếu có chiến lược hợp lý, đầu tư đúng hướng và tận dụng tiềm năng điện tái tạo sẵn có, Việt Nam hoàn toàn có thể trở thành một trong những quốc gia tiên phong về công nghệ hydro xanh trong khu vực Đông Nam Á.
Công nghệ hydro xanh không chỉ mở ra hướng đi mới cho ngành năng lượng mà còn góp phần thúc đẩy phát triển bền vững. Đầu tư vào hydro xanh hôm nay chính là đặt nền móng cho một tương lai xanh, sạch và an toàn hơn cho thế hệ mai sau.
Đọc thêm tại đây: Ứng dụng của năng lượng mặt trời trong đời sống hiện đại
