Nhu cầu tăng vọt một nguyên liệu có thể thiếu trong hành trình Net Zero

Hydro có hàm lượng năng lượng cao hơn 300% so với xăng, được mặt trời khai thác để tạo ra nhiệt và ánh sáng mang lại sự sống, và khi được sử dụng trong pin nhiên liệu, “chất thải” duy nhất nó tạo ra là nước. Vì vậy, không có gì ngạc nhiên khi các nhà hoạch định chính sách đang xem xét kỹ lưỡng nguồn nhiên liệu trong cuộc đua đạt mức 0 ròng. Nhưng với nhu cầu tăng vọt từ nay đến năm 2050, liệu nguồn cung có sẵn khi cần thiết không?.

Theo dữ liệu từ Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), công suất sản xuất hydro toàn cầu vào năm 2022 là 95 triệu tấn mỗi năm (Mt p.a.), tập trung vào công nghiệp và lọc dầu.

Theo kịch bản bằng 0 của IEA, trong đó hạn chế mức tăng nhiệt độ trung bình ở mức 1,5°C so với thời kỳ tiền công nghiệp, sản lượng hàng năm sẽ cần tăng trên 350% vào năm 2050, đạt 430 triệu tấn/năm.

Hydro có vai trò quan trọng trong các lĩnh vực khó giảm thiểu, nơi không có nhiều lựa chọn thay thế hoàn thiện về mặt công nghệ. Ví dụ, trong ngành vận tải biển, hydro có thể thay thế nhiên liệu hầm chứa thông thường. Tương tự, trong ngành hàng không thương mại, nó có thể thay thế 1,5 triệu thùng nhiên liệu máy bay được sử dụng hằng ngày ở Mỹ.

Hydro có thể là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ, nhưng nó chỉ tồn tại dưới dạng khí trên Trái đất với số lượng rất nhỏ, do đó phải được tách ra khỏi các hợp chất khác, như nước. Và điều đó đòi hỏi năng lượng, có thể có mức phát thải thấp hoặc cao, tùy thuộc vào nguồn nhiên liệu.

Thực sự có nhiều màu sắc cầu vồng để phân biệt hydro bằng cách tạo ra nó, nhưng để đơn giản hóa mọi thứ, đây là 3 màu chính: Xám, được sản xuất bằng hơi nước hoặc khí hóa từ nhiên liệu hóa thạch không suy giảm. Xanh lam, Được sản xuất bằng hơi nước hoặc khí hóa từ nhiên liệu hóa thạch không suy giảm với khả năng thu hồi carbon. Xanh, Điện phân chạy bằng năng lượng tái tạo. Vào năm 2022, sản lượng hydro phát thải thấp (xanh dương + xanh lục) chỉ chiếm 1,1%, theo kịch bản không khí thải của IEA, sẽ cần tăng mạnh lên 96,7 % vào năm 2050.

Theo Cơ sở dữ liệu các dự án cơ sở hạ tầng và sản xuất hydro của IEA, có 95 Mt mỗi năm, về năng lực sản xuất vào năm 2022. Nhìn về phía trước đối với các dự án đã lên kế hoạch trước ngày trực tuyến, đã thấy rằng sẽ có một khoảng cách nhỏ sau năm 2035, trước khi mở rộng thành 200 Mt mỗi năm, vực thẳm vào năm 2050.

Nhiều thông báo hơn có thể sẽ được đưa ra khi thời hạn năm 2050 ngày càng được chú trọng nhiều hơn, nhưng sự hỗ trợ chính sách bền vững sẽ rất quan trọng để đạt được mục tiêu đó. Tuy nhiên, ngay cả khi tất cả năng lực đó đã được đưa lên mạng, vẫn còn vấn đề đưa nó từ nơi sản xuất đến nơi nó sẽ được sử dụng.

Cảng tiếp nhiên liệu lớn thứ 2 ở châu Âu, Antwerp-Bruges, đã cam kết trung hòa lượng carbon vào năm 2050, trong đó hydro đóng vai trò then chốt vai trò. Tương tự, một nghiên cứu gần đây về cát dầu của Canada cho thấy hydro có thể tiết kiệm 1,5T cu. ft. khí tự nhiên mỗi năm, từ năm 2021 đến năm 2050, dẫn đến lượng khí thải CO2 giảm 76% lượng khí thải. Cuối cùng, vật chất của các ngôi sao có thể có một tương lai tươi sáng.