Sản xuất hydro xanh tại Việt Nam: Tiềm năng, nhu cầu sử dụng và những trở ngại.

Bên cạnh những giải pháp về phát triển năng lượng tái tạo (NLTT), sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, phát triển nguồn điện có phát thải carbon thấp… Hydro xanh và những dẫn xuất của hydro xanh đang được thế giới quan tâm và kỳ vọng có thể là giải pháp có vị trí ngày càng quan trọng trong lộ trình chuyển dịch năng lượng giảm phát thải các khí ô nhiễm và CO2…của những ngành sản xuất công nghiệp.

Nghiên cứu có mục tiêu hỗ trợ cho các bên liên quan của Việt Nam như cơ quan quản lý Nhà nước, nhà đầu tư và các tổ chức trung gian, nhà tài trợ, chuyên gia… có thêm được góc nhìn tổng thể về vai trò của hydro xanh, cùng các luận cứ cần thiết khi đưa ra quyết định, từ đó quá trình xây dựng và thực thi các cơ chế, chính sách phát huy hiệu quả trong hỗ trợ phát triển ứng dụng, sản xuất hydro xanh cho mục đích giảm phát thải khí nhà kính và đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng sạch ở Việt Nam.

Hydro xanh được ứng dụng rộng rãi, không chỉ giới hạn trong hàng hải, vận tải, công nghiệp chế tạo thép và hóa chất… Sản xuất và sử dụng hydro xanh vẫn còn là lĩnh vực mới ở Việt Nam, nhưng chủ đề năng lượng trung gian này đang ngày càng thu hút sự quan tâm.

Hydrogen xanh được đánh giá là nguồn nhiên liệu sạch được sản xuất từ công nghệ điện phân nước sử dụng năng lượng tái tạo, góp phần hướng đến mục tiêu giảm phát thải và phát triển kinh tế. Theo các chuyên gia đánh giá, hydrogen xanh dự kiến sẽ dùng trong các ngành công nghiệp vốn sử dụng nhiên liệu hydrogen xám hoặc lam như: Dầu khí, hóa chất, công nghiệp sản xuất thép và đặc biệt là trong giao thông vận tải.

Nhu cầu sử dụng hydrogen tại Việt Nam

Tại Việt Nam, hydrogen hiện được sử dụng trong vai trò nhiên liệu đầu vào cho sản xuất ở các ngành công nghiệp, trong đó được sử dụng nhiều nhất trong lọc dầu, hóa chất, sản xuất phân đạm và gang thép. Năm 2020, theo đánh giá của Viện Nghiên cứu Dầu khí, các nhà máy sản xuất phân đạm sử dụng khoảng 316.000 tấn hydrogen, các nhà máy lọc dầu Dung Quất và Nghi Sơn tiêu thụ lần lượt là 39.000 tấn và 139.000 tấn/năm. Hiện nay, nhiều quốc gia trên thế giới như Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc… đã công bố chiến lược phát triển hydrogen xanh với mục tiêu cụ thể trong trung, dài hạn như một giải pháp hướng tới mục tiêu giảm phát thải, hạn chế tác động tới hiện tượng nóng lên toàn cầu.

Theo kết quả nghiên cứu từ Viện Năng lượng (từ tính toán nhu cầu Hydro xanh) cho thấy nhu cầu sử dụng Hydro xanh cho phát triển các ngành kinh tế là rất lớn. Tuy nhiên hiện Công nghệ sản xuất và ứng dụng của Hydro xanh chưa hoàn thiện và còn nhiều không gian để phát triển do đó nhu cầu Hydro xanh sẽ thay đổi tùy theo sự phát triển của công nghệ sản xuất, lưu trữ, sử dụng và phân phối…

Tiềm năng phát triển hydrogen tại Việt Nam

Việt Nam đã nhận thức sâu sắc của tác động từ biến đổi khí hậu và nỗ lực thực hiện các giải pháp thông qua cam kết đạt phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 tại COP26, gần đây liên tục gia tăng công suất năng lượng mặt trời và gió; Đồng thời, công bố Đối tác chuyển dịch năng lượng công bằng trị giá 15,5 tỷ USD với liên minh các đối tác quốc tế (JETP), một vài đại diện của các đối tác khác.

Các ngành liên quan đến hydrogen tại Việt Nam: Lọc dầu, sản xuất phân bón, sản xuất điện,vận tải, ngành thép, ngành xi măng,…;

Tài nguyên cho hydrogen sạch: Điện gió (trong bờ, ngoài khơi), điện năng lượng mặt trời.

Có mục tiêu, lộ trình, chính sách phát triển hydrogen: Nghị quyết NQ-55/TW (2020), NDC (2020), 876/QĐ-TTg (2022), Quyết định 888/QĐ-TTg (2022), Quyết định 896/QĐ-TTg (2022), Quyết định No. 28/QĐ-TTg (2022), Tổng sơ đồ 8 (PDP8), NEP,…

Những rào cản (trở ngại) trong sản xuất hydro xanh:

Mặc dù rất có tiềm năng để phát triển nhưng để nhanh chóng đạt đến sản lượng mong muốn, thay thế nguồn nhiên liệu hoá thạch đang sử dụng là chặng đường không ngắn và không dễ nhanh chóng vượt qua.

Thứ nhất, cơ sở hạ tầng. Sẽ cần phải xây dựng các nhà máy điện phân quy mô lớn để đạt được hiệu quả kinh tế dựa vào quy mô và cơ sở hạ tầng (nền tảng logistics, bến cảng, tàu và đường ống).

Thứ hai, cần có sự đầu tư lớn, chi phí cao. Năng lượng từ các nguồn tái tạo tuy chính là chìa khóa để tạo ra hydro xanh thông qua điện phân nhưng lại có chi phí sản xuất cao hơn. Việc sản xuất năng lượng hydro nói chung và hydro xanh nói riêng cần nhiều năng lượng hơn các loại nhiên liệu khác, do đó, để tạo ra hydrogen cũng tốn kém hơn nhiều. Các nhà phân tích ước tính rằng giá hydro xanh cần phải giảm một nửa để cạnh tranh với xăng và dầu diesel.

Thứ ba, rủi ro về môi trường liên quan đến chất tồn dư. Các quốc gia ven biển dựa vào các nhà máy khử mặn, nhưng chúng lại gây ra nhiều rủi ro về môi trường liên quan đến chất tồn dư.

Thứ tư, có những yêu cầu riêng trong việc vận chuyển. Theo IRENA, đến năm 2050, 50% lượng hydro xanh trong giao dịch sẽ được vận chuyển qua đường ống dẫn, trong đó một phần đang được sử dụng để dẫn khí tự nhiên sẽ phải được chuyển đổi về mặt công năng. Ở khoảng cách trên 3.000 km, hydro xanh có thể được vận chuyển dưới dạng hóa lỏng – nhưng yêu cầu nhiệt độ thấp hơn nhiều so với khí tự nhiên (-250°C so với -160°C) – hoặc ở dạng amoniac.

Thứ năm, bảo đảm sự an toàn. Đây cũng là một điểm đáng ngại, bởi hydro là một nguyên tố dễ bay hơi và dễ cháy. Vì thế cần phải có các biện pháp an toàn chi tiết để ngăn ngừa rò rỉ và cháy nổ.