Xăng tổng hợp giá rẻ từ CO2 bao giờ mới đến tay người tiêu dùng?

[ThanhDat]

Nhắc đến giá xăng là nhiều người lại thấy áp lực. Một bình xăng hiện nay có giá hàng trăm nhân dân tệ, tương đương vài trăm nghìn đến cả triệu đồng tùy dung tích, và mức giá này vẫn tăng theo thị trường. Năm 2017, các nhà khoa học tại Viện Vật lý Hóa học Đại Liên thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc công bố công nghệ sản xuất xăng tổng hợp từ carbon dioxide và hydro. Chi phí chỉ khoảng 4.300 nhân dân tệ mỗi tấn, tương đương khoảng 15 triệu VNĐ một tấn, và giá chưa đến 3 nhân dân tệ mỗi lít, tức khoảng 10.500 VNĐ một lít. Thông tin này đã gây chú ý lớn vì chi phí quá thấp và thân thiện với môi trường. Tuy vậy, tám năm trôi qua, công nghệ vẫn chỉ dừng ở mức thí nghiệm và quy mô thí điểm.

Công nghệ xăng tổng hợp từ CO2 và hydro​

Ngày 2 tháng 5 năm 2017, nhóm nghiên cứu Đại Liên công bố kết quả trên Nature Communications, mô tả phương pháp hydro hóa trực tiếp CO2 thành hydrocarbon dùng cho sản xuất xăng. Nhóm của Sun Jian sử dụng chất xúc tác sắt cobalt kết hợp sàng phân tử để tạo ra hydrocarbon C5 đến C12 và hydrocarbon vòng chỉ trong một bước. Xăng tổng hợp thu được có độ chọn lọc hơn 80 phần trăm và chỉ số octan luôn trên 92, phù hợp với nhiều động cơ. Mỗi tấn xăng cần 4,3 tấn CO2 và 0,6 tấn hydro, kèm một lượng nhỏ hydrocarbon nhẹ. Theo Jiemian News, người dùng chạy xe khoảng 10.000 km mỗi năm có thể tiết kiệm vài nghìn nhân dân tệ, tương đương vài triệu VNĐ.

Chất lượng xăng tổng hợp còn ổn định hơn xăng tinh chế từ dầu mỏ, vốn phụ thuộc vào chất lượng dầu đầu vào. Trong khi một số trạm xăng nhỏ có thể khiến xe rung giật do xăng kém chất lượng, xăng tổng hợp lại được kiểm soát hoàn toàn và đồng đều giữa các lô. Công nghệ này cũng thân thiện hơn với môi trường khi sử dụng CO2 làm nguyên liệu thô, và sản phẩm phụ chỉ là nước và CO2 có thể tái thu. Mỗi tấn xăng tổng hợp giúp cố định khoảng 4,3 tấn carbon, tương đương hiệu quả trồng hàng nghìn cây xanh.

Về an ninh năng lượng, công nghệ này đặc biệt quan trọng vì Trung Quốc có trữ lượng than lớn nhưng phụ thuộc mạnh vào dầu nhập khẩu, khoảng 600 triệu tấn mỗi năm. Nếu xăng tổng hợp được sản xuất trong nước từ khí thải công nghiệp và hydro xanh, sự phụ thuộc này sẽ giảm đáng kể. Chi phí logistic ổn định giúp giá hàng hóa như thực phẩm ổn định hơn, và công nghệ này đã được nhắc đến trong báo cáo năm 2023 của Cục Quản lý Năng lượng Quốc gia như giải pháp thay thế nhập khẩu.

Những trở ngại khiến công nghệ chưa thể thương mại hóa​

Tuy nhiều triển vọng, rào cản lớn nhất là quy mô. Việc tăng từ mức vài gram trong phòng thí nghiệm lên mức sản xuất hàng tấn là một hành trình dài. Ngày 4 tháng 3 năm 2022, nhà máy thí điểm 1.000 tấn tại Zouping, Sơn Đông bắt đầu vận hành, đạt tỷ lệ chuyển đổi 95 phần trăm và sản xuất xăng đạt chuẩn khí thải quốc gia VI. Tuy nhiên, 1.000 tấn mỗi năm chỉ như một giọt nước so với nhu cầu thực tế.

Thu giữ CO2 cũng là trở ngại lớn. Dù có dự án CCUS lớn nhất châu Á, số hệ thống vận hành thực tế vẫn ít. Việc thu hồi CO2 cần thiết bị đắt đỏ và tiêu tốn nhiều điện. Năm 2024, dự án methanol xanh 500.000 tấn ở Alashan bắt đầu vận hành, nhưng quy mô vẫn quá nhỏ để hỗ trợ ngành xăng tổng hợp. Chi phí thu hồi CO2 vẫn cần giảm mạnh.

Hydro cũng là nút thắt nghiêm trọng. Mỗi tấn xăng cần 0,6 tấn hydro, trong khi hydro chủ yếu đến từ điện phân nước, tiêu thụ nhiều điện và cần nguồn nước ngọt khan hiếm. Sinopec Qingdao đã thử nghiệm điện phân nước biển từ cuối 2024, sản xuất 20 mét khối hydro mỗi giờ nhưng quy mô chỉ vài trăm kilowatt và gặp nhiều vấn đề như ăn mòn điện cực, tắc màng ngăn và phản ứng phụ. Báo cáo Zhiyan Consulting tháng 5 năm 2025 cho biết chuỗi hydro nước biển đang hình thành nhưng vẫn ở mức trình diễn.

Điện cũng là rào cản lớn. Trung Quốc tiêu thụ 9,22 nghìn tỷ kilowatt giờ năm 2023 và dự kiến 10,4 nghìn tỷ kilowatt giờ năm 2025. Các khu vực ven biển phía đông thường xuyên thiếu điện giờ cao điểm. Hiệu suất điện hóa của xăng tổng hợp chỉ 16 phần trăm, thấp hơn nhiều so với sạc xe điện đạt 77 phần trăm. Ngay cả dây chuyền hydro quang điện 10.000 tấn của Sinopec vận hành từ 2023 cũng mới sản xuất 180 tấn vào cuối 2024, quá nhỏ để hỗ trợ sản xuất xăng quy mô lớn.

Bên cạnh đó, sản xuất xăng tổng hợp đòi hỏi cả chuỗi nhà máy: thu CO2, điện phân hydro và tổng hợp xăng, khiến chi phí đầu tư ban đầu rất cao. Tháng 2 năm 2025, Sinopec tuyên bố đẩy mạnh mảng hydro nhưng chi phí hydro xanh vẫn cao. Dù dự án 20.000 tấn ở Kuqa được đánh giá tốt, vẫn chưa đủ để sản xuất xăng hàng loạt.

Dù vậy, công nghệ liên tục tiến bộ. Ngày 27 tháng 9 năm 2024, Viện Đại Liên nâng cấp chất xúc tác giúp giảm 10 phần trăm năng lượng tiêu thụ. Thiết bị hydro nước biển mới vận hành ngày 20 tháng 9 cho ra hydro tinh khiết 99,999 phần trăm và 120 tấn nước ngọt. Nhà máy Đại Liên Sơn Đông nửa đầu 2025 duy trì 1.000 tấn với chi phí khoảng 2,8 nhân dân tệ mỗi lít, tương đương khoảng 9.800 VNĐ mỗi lít. Kế hoạch dài hạn là 50 triệu tấn nhưng cần điện tăng gấp đôi và chính sách hỗ trợ mạnh cho chuỗi hydro.

Xăng tổng hợp chưa triển khai rộng không phải vì bị từ chối mà vì thời điểm chưa phù hợp. Xe điện hiện chiếm ưu thế nhờ hạ tầng tốt và hiệu suất cao. Khi điện xanh dồi dào hơn và hydro rẻ hơn, xăng tổng hợp sẽ có cơ hội. Công nghệ vẫn trong giai đoạn thử nghiệm nhưng tiến bộ trong CCUS, hydro nước biển và xúc tác cho thấy hướng đi đúng. Nếu vài năm tới xuất hiện dự án 10.000 tấn, thị trường nhiên liệu có thể thay đổi và chi phí sinh hoạt sẽ ổn định hơn. (Sohu)