Công nghệ mới này có thể biến trạm xăng thành… trạm hydro trong tương lai?

[Mr Bens]

Ai cũng biết dầu mỏ đang chiếm ưu thế trong ngành năng lượng, nhưng sớm muộn cũng phải nhường chỗ cho nguồn năng lượng sạch và rẻ hơn. Gần đây, Trung Quốc gây chú ý với công nghệ sản xuất hydro trực tiếp từ nước biển, được xem là bước đi có thể làm thay đổi cán cân năng lượng toàn cầu. Nếu được triển khai trên quy mô lớn, hydro có thể làm giảm mạnh nhu cầu dầu mỏ và kéo giá dầu xuống mức thấp kỷ lục. Quan trọng hơn, công nghệ này còn giúp Trung Quốc tiến gần hơn đến mục tiêu tự chủ năng lượng.

Công nghệ hydro nước biển đang được đẩy nhanh​

Trong vài năm gần đây, nghiên cứu hydro tại Trung Quốc tăng tốc rõ rệt. Nhóm nghiên cứu do Viện sĩ Tạ Hòa Bình và Tập đoàn Điện lực Đông Phương dẫn đầu đã phát triển phương pháp điện phân nước biển trực tiếp bằng cách dùng chuyển pha để loại bỏ tạp chất, thay vì khử muối như trước. Cách tiếp cận này giúp giải quyết những hạn chế truyền thống của công nghệ điện phân.

Cuối năm 2022, nhóm công bố nghiên cứu trên tạp chí Nature, sau đó nhanh chóng áp dụng vào thực tế. Tháng 5 năm 2023, họ thử nghiệm thành công tại trang trại gió ngoài khơi Vịnh Hưng Hóa, tỉnh Phúc Kiến, với hệ thống hoạt động ổn định trong 10 ngày liên tục. Đến tháng 6 năm 2024, nhóm tiếp tục đạt bước tiến mới khi sản xuất hydro trực tiếp từ nước biển nhờ năng lượng gió, đạt độ tinh khiết 99,999%.

Từ năm 2025, các dự án lớn liên tiếp được triển khai. CNPC, Dongfang Electric và nhiều trường đại học tham gia nghiên cứu, đưa ra khái niệm “mỏ hydro đại dương” và thử nghiệm chất điện phân dạng gel để khắc phục vấn đề ăn mòn điện cực. Tháng 8 cùng năm, Quảng Đông khởi động dự án mô-đun 110Nm³/h, đánh dấu bước chuyển từ thí nghiệm sang hướng công nghiệp hóa.

Ngoài ra, Tổng công ty Đầu tư Điện lực Nhà nước (SPIC) hợp tác tài chính và kỹ thuật, nhằm giảm chi phí và nâng cao hiệu suất. Chính phủ Trung Quốc cũng hỗ trợ mạnh mẽ với kế hoạch phát triển hydro đến năm 2035. Nhờ lợi thế bờ biển dài và nguồn điện gió ngoài khơi, Trung Quốc hiện đang dẫn đầu trong công nghệ này.

Tác động tới thị trường dầu mỏ toàn cầu​

Giá dầu vốn biến động do địa chính trị, chi phí khai thác và đầu cơ tài chính. Trung Quốc nhập khẩu trên 70% lượng dầu tiêu thụ, nên dễ chịu tác động từ biến động giá. Nếu hydro nước biển phát triển mạnh, nhu cầu dầu sẽ giảm, nhất là trong vận tải và công nghiệp.

Hydro khi sử dụng trong pin nhiên liệu chỉ thải ra nước, không tạo carbon, thân thiện môi trường và chi phí thấp. Khi xe chạy bằng pin nhiên liệu trở nên phổ biến, trạm xăng có thể chuyển thành trạm hydro, khiến nhu cầu dầu giảm sâu.

Công nghệ này còn tiết kiệm đáng kể chi phí so với sản xuất hydro truyền thống, nhờ bỏ qua bước khử muối. Các thử nghiệm ở Vịnh Hưng Hóa chứng minh hydro có thể được sản xuất ổn định nhờ điện gió. Nếu triển khai quy mô lớn, hydro sẽ được vận chuyển từ biển vào bờ qua đường ống hoặc tàu, giảm chi phí so với nhập dầu.

Tất nhiên, dầu mỏ chưa thể biến mất ngay, nhưng về lâu dài, hydro sẽ kìm hãm nhu cầu. Nhật Bản và Hàn Quốc cũng phát triển hydro, nhưng Trung Quốc có lợi thế tài nguyên và quy mô. Các công ty dầu mỏ buộc phải chuyển hướng, thậm chí tích hợp hydro vào hoạt động. Về mặt kinh tế, hydro giúp giảm chi phí năng lượng cho người dân và doanh nghiệp, đồng thời góp phần nâng cao an ninh năng lượng.

Từ nghiên cứu đến ứng dụng công nghiệp​

Nhóm nghiên cứu đã ký kết hợp tác R&D chỉ 16 ngày sau khi công bố nghiên cứu trên Nature năm 2022. Đến năm 2023, thử nghiệm trên biển thành công, tiếp tục xây dựng cơ sở thử nghiệm trên đất liền ở Nam Sa, Quảng Đông năm 2024.

Thách thức lớn nhất là chi phí và quy mô. Nước biển chứa nhiều ion clorua gây ăn mòn, vì vậy nhóm đã phát triển kỹ thuật tách clo và vật liệu chống ăn mòn. Thiết bị cũng phải chịu được điều kiện sóng gió ngoài khơi. Các thử nghiệm mô phỏng và thực tế đã chứng minh tính khả thi.

Với sự tham gia của SPIC và Dongfang Electric, các dự án được đẩy nhanh, hướng đến công suất megawatt và quy mô công nghiệp. Trong tương lai, việc kết hợp điện gió, điện mặt trời và năng lượng sóng sẽ tạo môi trường sản xuất ổn định hơn, mở rộng chuỗi công nghiệp hydro từ sản xuất đến lưu trữ và vận chuyển.

Đọc chi tiết tại Sohu.