Năng lượng hydro giúp thế giới loại bỏ khí thải độc hại

Hydro- một loại nhiên liệu sạch, có thể cung cấp năng lượng cho máy bay, tàu hỏa, xe tải và nhà máy trong tương lai.

Ô tô và xe tải

Xe ô tô điện chạy bằng pin nhiên liệu hydro hiện đã xuất hiện trong cuộc sống. Cuối năm 2014, Toyota cho ra mắt mẫu xe sedan Mirai, chiếc xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro đầu tiên trên thế giới, trong khi Hyundai trình làng chiếc SUV Nexo vào năm 2018. Tuy nhiên, giá bán lẻ khởi điểm của hai mẫu xe là khá cao đối với người tiêu dùng, vào khoảng 50.000 đô la ở Mỹ và cao hơn ở thị trường châu Âu. Những nhược điểm khác của những chiếc ô tô này là thiếu các trạm sạc và bình chứa nhiên liệu tương đối lớn, chiếm mất không gian chỗ ngồi.

Tuy nhiên, một số nhà sản xuất đã tiết lộ kế hoạch đầu tư để nâng cấp và cải tiến phương tiện. Một số hãng lớn như General Motors, Volkswagen, Toyota đang tăng tốc phát triển các mẫu xe.

Công ty khởi nghiệp Nikola của Mỹ đã tạo ra tiếng vang trong thời gian qua với lời hứa về một chiếc xe tải chạy bằng nhiên liệu hydro mặc dù họ thừa nhận rằng dự án này vẫn còn một chặng đường dài phía trước.

Một số công ty cũng lên kế hoạch sản xuất xe buýt chạy bằng pin nhiên liệu hydro nhưng tất cả vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm.

Tàu hỏa

Tàu hỏa chạy bằng nhiên liệu hydro được cho là một giải pháp thay thế tốt cho dầu diesel , đặc biệt đối với các đoàn tàu không thể chạy bằng điện. Tuy nhiên, kế hoạch này sẽ cần một mạng lưới tiếp nhiên liệu chuyên dụng. Nhà sản xuất Alstom của Pháp đã thử nghiệm một đoàn tàu chạy bằng nhiên liệu hydro ở Đức từ cuối năm 2018. Công ty đường sắt quốc gia Pháp SNFC dự kiến sẽ cho ra mắt các chuyến tàu trong tháng này, với mục tiêu đưa một nguyên mẫu lên đường ray vào năm 2023, tiếp theo là các chương trình thử nghiệm vào năm 2024-25.

Máy bay

Ngành vận tải hàng không đang đặt hy vọng vào nhiên liệu hydro để cắt giảm một nửa mức thải ô nhiễm của năm 2005 vào năm 2050.

Để thực hiện mục tiêu này, hai hướng đi chính đang được vạch ra. Thứ nhất là trực tiếp sản xuất nhiên liệu cho động cơ phản lực, nghĩa là các công ty sẽ phải bỏ qua những nguyên tắc kỹ thuật và sửa đổi thiết kế của máy bay. Hướng đi thứ hai là kết hợp hydro với carbon dioxide (CO2) để tạo ra một loại nhiên liệu tổng hợp có thể được sử dụng với dầu hỏa mà không cần thay đổi động cơ.

Nhà sản xuất máy bay châu Âu Airbus đã đặt việc sản xuất máy bay chạy bằng nhiên liệu hydro trở thành ưu tiên chiến lược và mục tiêu trong năm 2035, họ sẽ hoàn thành được kế hoạch. Sheila Remes, người đứng đầu bộ phận phát triển của Boeing, cho biết, hãng máy bay Mỹ và nhóm nghiên cứu trung tâm không gian Đức DLR đang quan tâm đến khái niệm nhiên liệu hybrid cho máy bay.

Ngành công nghiệp nặng

Ngành công nghiệp nặng cũng có các mục tiêu về vấn đề môi trường phải đạt được vào năm 2050, và hydrogen dường như sẽ là nguồn nhiên liệu chính trong lĩnh vực sản xuất xi măng, hóa chất và thép.

Theo Triển vọng Kinh tế Hydro do BloombergNEF, một công ty thông tin tài chính công bố, nhiên liệu “hydro xanh” được sản xuất từ ​​nước và điện bền vững có thể sẽ có giá từ 0,8 đến 1,6 USD / kg vào năm 2050.

Tập đoàn khí đốt công nghiệp của Pháp Air Liquide ước tính rằng, từ năm 2030 đến năm 2040, hơn một nửa doanh số bán hydro của họ sẽ dành cho lĩnh vực công nghiệp, 40% khác dành cho vận tải và 10% còn lại được sử dụng cho các hoạt động khác. Tập đoàn thép khổng lồ ArcelorMittal, với mục tiêu hạn chế 30% lượng khí thải toàn cầu trong vòng chưa đầy 10 năm, đã khởi động một dự án với Air Liquide tại một nhà máy ở Dunkirk, miền bắc nước Pháp.

Ở La Mede, miền nam nước Pháp, hai công ty năng lượng Total và Engie đang hoạt động trên một nhà máy lọc sinh học chạy bằng năng lượng mặt trời, dự kiến ​​sản xuất 5 tấn hydro xanh mỗi ngày để sử dụng cho sản xuất nhiên liệu nông nghiệp.

Ngoài ra, các thành phố Bremen và Hamburg ở phía bắc nước Đức cũng đang có kế hoạch thử nghiệm nhiên liệu hydro trong quá trình luyện thép.

Duy Anh (techxplore.com)