Canh bạc hydro xanh

TTCT - Đầu tư vào các dự án hydro, cụ thể là hydro xanh lá, đang diễn ra rầm rộ khắp nơi dù những rào cản lớn nhất của nó vẫn chưa có giải pháp hoàn hảo.

Nhà máy sản xuất hydro ở Zona Franca (Barcelona, Tây Ban Nha).

Hydro được xem là nhiên liệu của tương lai, là lời giải cho nhiều vấn đề, từ sự phụ thuộc của châu Âu vào dầu khí Nga đến mong muốn tăng trưởng năng lượng bền vững của châu Á. Đầu tư vào các dự án hydro, cụ thể là hydro xanh lá, đang diễn ra rầm rộ khắp nơi dù những rào cản lớn nhất của nó vẫn chưa có giải pháp hoàn hảo.

Sau nhiều năm liền được nêu tên như một giải pháp có thể làm thay đổi cuộc chơi, cuối cùng thì hydro xanh cũng nhận được các cam kết về tài chính và nhân lực từ các chính phủ và cộng đồng doanh nghiệp. Theo thống kê của Statista, số lượng dự án hydro xanh toàn cầu đã tăng hơn 3 lần tính từ tháng 12-2020 đến tháng 8-2021. Cũng theo trang web thống kê này, sản lượng hydro xanh sẽ tăng từ 70 triệu tấn/năm hiện tại lên 160 triệu tấn/năm vào năm 2030.

Một phần quy trình sản xuất hydro xanh lá. Nguồn: Công ty năng lượng tái tạo Iberdrola

Đầu tư sôi động

Ở châu Á - Thái Bình Dương, Úc đang nổi lên là trung tâm của khu vực về sản xuất hydro xanh, nhờ diện tích rộng lớn với trữ lượng nắng và gió gần như không bao giờ gián đoạn. Gã khổng lồ ngành khai mỏ của nước này là Andrew Forrest đang xây dựng một nhà máy sản xuất hydro và amoniac bằng điện phân với công suất 2GW ở bang Queensland; sản phẩm dự kiến cung cấp cho một nhà máy sản xuất thép xanh. Ở Úc còn 4 dự án hydro xanh khác đang tiến hành, trong đó có nhà máy ở bang Tây Úc với diện tích bằng nửa nước Bỉ và công suất dự kiến 26GW - đủ để sinh 90 terawatt-giờ điện/năm, tức bằng 1/3 tổng sản lượng điện của nước này năm 2020.

Đấy vẫn chưa phải là các dự án lớn nhất thế giới. Tại Tây Ban Nha, dự án HyDeal Ambition sẽ đi vào hoạt động năm 2025, với công suất dự kiến 67GW. Tính đến quý 1-2022, Tây Ban Nha sở hữu 20% các dự án hydro xanh lá trên thế giới, chỉ xếp sau Hoa Kỳ (50%), theo công ty tư vấn Wood Mackenzie.

Đức rót 9 tỉ euro cho kế hoạch giảm phụ thuộc vào gas và khí đốt, bao gồm nhà máy điện phân 100MW ở Hamburg và một trung tâm nghiên cứu hydro ở Bavaria, với sự tham gia của các tên tuổi như Audi, BMW và Siemens. Ở Oman, Công ty InterContinental Energy (trụ sở Hong Kong) muốn xây nhà máy điện phân 14GW, còn Kazakhstan có kế hoạch với công suất lớn hơn - 30GW. Tháng 6 vừa qua, 3 công ty Hàn Quốc ký thỏa thuận xây dựng nhà máy hydro xanh và amoniac trị giá 1 tỉ USD ở UAE với đối tác trong nước là Petrolyn Chemie.

Trung Quốc, nhà sản xuất và tiêu thụ hydro lớn nhất thế giới, đã xây 30 nhà máy hydro xanh từ năm 2019 và hiện đang chiếm lĩnh thị trường pin nhiên liệu hydro. Năm ngoái, Trung Quốc có kế hoạch sản xuất tới 200.000 tấn hydro sạch mỗi năm, để vận hành 50.000 phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu vào năm 2025.

Tại Việt Nam, dự án xây dựng nhà máy hydro xanh trị giá 19.500 tỉ đồng tại xã Bảo Thuận, huyện Ba Tri, tỉnh Bến Tre do TGS Green Hydrogen (Đức) làm chủ đầu tư cũng được công bố vào tháng 5-2022. Nhà máy dự kiến chạy thử vào quý 1-2024, với công suất 24.000 tấn hydro xanh, 150.000 tấn amoniac và 195.000 tấn oxy mỗi năm và sẽ tăng gấp đôi trong giai đoạn tiếp theo.

"Chúng ta đang chứng kiến thứ chưa từng có trước đây: động lực thị trường toàn cầu thực sự mạnh mẽ đối với quá trình khử carbon. Người ta thực sự muốn thấy mọi thứ thay đổi - Daniel Roberts, trưởng chương trình nghiên cứu công nghệ năng lượng thuộc CSIRO, cơ quan nghiên cứu khoa học của Úc, nhận định - Cứ mỗi 6 tháng, Siemens và các công ty khác lại công bố công nghệ điện phân rẻ và công suất lớn hơn. Mọi thứ đang thay đổi vượt bậc, từ chỗ không có hydro xanh đến các khoản đầu tư khổng lồ".

Đồ họa: VOX

Vẫn là chuyện chi phí

Nhà máy hydro xanh mới tinh ở Puertollano, phía nam miền trung Tây Ban Nha, là hiện thân cho cả các tham vọng lớn và cả rào cản mà nước này phải đối mặt trong hành trình trở thành trung tâm hydro xanh của châu Âu.

Tây Ban Nha có kế hoạch đầu tư 1,55 tỉ euro vào hydro xanh trong 3 năm tới, trong đó có canh bạc trị giá 150 triệu euro ở Puertollano. Các tham vọng này xuất phát từ sự tự tin của Madrid vào một lợi thế lớn: lĩnh vực năng lượng tái tạo mạnh (cung cấp gần 47% sản lượng điện cả năm 2021), nghĩa là có nguồn năng lượng đầu vào dồi dào và rẻ để sản xuất hydro.

Ngoài ra, theo Gonzalo Escribano - trưởng chương trình năng lượng và khí hậu thuộc Tổ chức học giả Elcano Royal Institute ở Madrid, Tây Ban Nha còn sẵn có mạng lưới đường ống và trạm phân phối LNG rộng khắp và hạ tầng sẵn đang phục vụ ngành công nghiệp khí. Maarten Wetselaar, giám đốc điều hành Hãng dầu khí Cepsa, vốn cũng có kế hoạch xây dựng nhà máy hydro xanh 2GW, tự tin rằng Tây Ban Nha có thể là trung tâm hydro xanh của châu Âu.

Nhưng trước mắt còn rất nhiều trở ngại. Đầu tiên là giá. Theo số liệu của Chính phủ Tây Ban Nha, các ngành công nghiệp nội địa như hóa chất và phân bón mỗi năm tiêu thụ 500.000 tấn hydro xám lấy từ khí thiên nhiên, với giá chỉ 1-1,5 euro/kg, so với mức giá 5-7 euro/kg của hydro xanh. Giá hydro xanh hiện cũng hơn gấp đôi giá xăng hoặc diesel.

"Chúng ta cần có các công nghệ điện phân hiệu quả hơn để hạ giá thành hydro 50% để nó có thể cạnh tranh với xăng dầu" - Arturo Gonzalo Aizpiri, giám đốc Công ty năng lượng Enagás, nói với Financial Times. Công ty Tây Ban Nha này cũng mới khai trương nhà máy hydro xanh ở Mallorca hồi tháng 3.

Thách thức kế tiếp là chuyện vận chuyển hydro xanh khắp Tây Ban Nha, chưa nói đến xuất đi nước khác. Ngoài khó khăn khi vận tải bằng đường biển (xem bài bên), các đường ống hiện tại cũng chỉ có thể chuyển hỗn hợp

10-12% hydrogen với khí thiên nhiên, do lẽ hydro có tính ăn mòn cao hơn khí thiên nhiên, theo Financial Times.

Escribano thừa nhận việc hiện thực hóa giấc mơ hydro xanh của Tây Ban Nha có thể mất nhiều thời gian hơn những người lạc quan kỳ vọng. "Hydro là câu chuyện dài hạn. Ta không thể thay thế khí đốt từ Nga trong 1-2 năm" - Escribano nói.

Không chỉ ở Tây Ban Nha. Trên bình diện toàn cầu, Roberts cho rằng không nên xem hydro xanh là viên đạn bạc hay "nhiên liệu duy nhất của tương lai", vì khử carbon là một vấn đề quá lớn và phức tạp để có thể giải quyết chỉ bằng một công nghệ mới hay nguồn nhiên liệu mới. "[Hydro xanh] chỉ là một loại nhiên liệu của tương lai, và chỉ là một phần của giải pháp" - ông nói với Al Jazeera.■

Sản xuất nhiên liệu bẩn theo cách sạch hơn

Tháng 7, Shell tuyên bố đang xây dựng nhà máy hydro xanh lớn nhất châu Âu - Holland Hydrogen I ở Rotterdam (Hà Lan), với công suất 200MW và phát thải carbon bằng 0 nhờ lấy điện từ nhà máy phong điện cũng của hãng này. Mọi thứ nghe thật ổn cho tới khi hãng tiết lộ toàn bộ chỗ nhiên liệu sạch đó sẽ được dùng để sản xuất xăng, diesel và xăng máy bay tại nhà máy lọc dầu của Shell ở gần đó.

Theo trang Quartz, các công ty dầu khí đang đầu tư hàng tỉ đôla vào những dự án hydro xanh chỉ để phục vụ cho việc sản xuất nhiên liệu "bẩn" vì nhu cầu của nhân loại cho nhiên liệu hóa thạch - cũng là sản phẩm chủ đạo của các hãng dầu khí - vẫn chưa giảm. Hiện tại không có đủ điện gió, điện mặt trời hay hydro xanh để cung cấp năng lượng cho thế giới và dầu khí vẫn sẽ là nhiên liệu chiếm lĩnh trong những năm tới. Cho tới khi sản xuất được năng lượng tái tạo với số lượng lớn, ngành dầu khí vẫn cứ phải sản xuất nhiên liệu hóa thạch.

Shell tuyên bố Holland Hydrogen I là dự án đầu tiên trong nhiều cơ sở sản xuất hydro quy mô lớn hãng dự kiến xây dựng, với mục tiêu cuối cùng là chiếm 10% thị trường hydro xanh, giúp các ngành công nghiệp khác chuyển từ hydro xám ô nhiễm sang các "màu" hydro sạch hơn. Tuy vậy, một người phát ngôn của Shell cho biết không chắc toàn bộ hydro do Holland Hydrogen I sản xuất sẽ là xanh lá; nhà máy lọc dầu của Shell ở Rotterdam đang dùng hydro xám.

Nhà máy mới chắc chắn sẽ giúp Shell làm dày thêm danh mục đầu tư xanh và giúp hãng tiến gần hơn với tham vọng trở thành "doanh nghiệp không phát thải ròng" tới năm 2050. "Việc xây dựng khả năng sản xuất năng lượng tái tạo và không phát thải carbon khổng lồ chỉ để dùng chúng trong sản xuất nhiêu liệu hóa thạch là một điều mỉa mai, và nó làm rõ hơn các động cơ mâu thuẫn nhau của các hãng dầu khí như Shell khi họ ra sức củng cố vị thế của mình trong cuộc chuyển dịch sang năng lượng sạch" - Quartz nhận xét.

Thêm một chi tiết thể hiện sự mâu thuẫn này: song song với đầu tư vào hydro xanh, Shell cũng tiếp tục đổ hàng tỉ đôla vào khai thác dầu khí, trong đó có giàn khoan mới dự kiến sẽ đưa ra vịnh Mexico trong tháng này để khai thác 8 giếng dầu mới.