Khí gas có thể giúp Mỹ tiến trên con đường chống biến đổi khí hậu

Chính quyền của Tổng thống Joe Biden mới loan báo khoản đầu tư 7 tỉ USD cho nhiều trung tâm vùng để thúc đẩy công nghệ hydro, một công nghệ tạo ra khí từ nước được gia nhiệt. Nếu như làm tốt được điều này như hứa hẹn, khí hydro có thể giúp con người chống lại quá trình nóng lên toàn cầu thông qua việc thay thế nhiên liệu hóa thạch trong các ngành sản xuất phân bón và công nghiệp sản xuất thép, và các loại xe ô tô điện như vận tải đường dài.

Đây là bước chuẩn bị cho mục tiêu gia tăng mức năng lượng hydro sạch tới con số 10 triệu tấn vào năm 2030, và 50 triệu tấn vào năm 2050, nghĩa là gấp năm lần hiện nay. “Tôi đặt mục tiêu cho đất nước chúng ta là đưa phát thải về zero vào năm 2050. Hydro sạch sẽ giúp chúng ta đạt được mục tiêu đó. Vì nó giúp nạp điện cho xe hơi của chúng ta hay cung cấp điện cho các ngôi nhà của chúng ta, tất cả chúng ta đều cần điện sạch”, ông Biden nói.

Hỗ trợ nhiều loại công nghệ hydro

Việc các trung tâm này nhận được tài trợ thông qua Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) có thể sẽ đem lại sự dịch chuyển của việc sản xuất khí hydro khỏi cách tiếp cận lạc hậu và không mấy xanh như hiện nay: gia nhiệt cho khí methane dưới áp lực cao với hơi nước, một quá trình đem lại một lượng rất lớn vết carbon. Các trung tâm này sẽ bao gồm cả hai lực lượng là các nhà sản xuất và các khách hàng, và mục tiêu là thúc đẩy sự lựa chọn hydro bằng việc tạo ra các thùng lưu trữ, hệ thống đường ống vận chuyển và những cơ sở hạ tầng khác.

Một trung tâm ở Phòng thí nghiệm Tây Bắc Thái Bình Dương sẽ tập trung vào khí hydro xanh, được làm bằng việc sử dụng điện tái tạo như điện gió và mặt trời để tách nước. Trung tâm này sẽ hợp tác với một trung tâm nữa ở California để phát triển một mạng lưới nhiên liệu khí hydro ở Mỹ, cung cấp điện tại các bến cảng và khí cho ngành công nghiệp vận tải hạng nặng. Việc các xe tải dùng nhiên liệu hydro sẽ không chỉ loại bỏ được phát thải carbon mà còn các loại phát thải gây ô nhiễm không khí khác, qua đó có thể cải thiện chất lượng không khí, cụ thể cho cộng đồng sống ở gần nơi các trung tâm vận tải lớn hoạt động.

Các trung tâm mà Chính phủ Mỹ đầu tư qua DOE sẽ giúp thúc đẩy nhu cầu về các máy điện phân, các thiết bị tách nước để quá trình chế tạo khí hydro xanh hơn, vốn hiện vẫn còn rất đắt đỏ, theo nhận xét của Emre Gençer, một nhà nghiên cứu về năng lượng tại MIT. Năng lực sản xuất của các công ty cung cấp máy điện phân vẫn còn rất thấp và người mua thường phải chờ từ hai đến ba năm để có được một lần phân phối hàng.

Trung tâm Tây Bắc Thái Bình dương sẽ là nơi duy nhất chỉ tập trung vào hydro xanh. Những nơi khác sẽ tạo ra khí hydro từ các thiết bị điện phân với nguồn điện do các nhà máy điện hạt nhân cung cấp – thi thoảng người ta gọi cách làm này là hydro “hồng”. Các trung tâm khác sẽ tập trung vào hydro “xanh lam”: chế tạo hydro bằng khí methane và bắt khí carbon dioxide để tái sử dụng hoặc lưu trữ nó.

Tuy nhiên hiện tại các nhóm vận động môi trường đang lo ngại việc chấp nhận hydro xanh lam sẽ củng cố thêm thành trì của ngành công nghiệp nhiên liệu hóa thạch. Julie McNamara, Phó giám đốc Chính sách tại Chương trình Khí hậu và năng lượng tại Liên minh các nhà khoa học lo ngại về môi trường (Union of Concerned Scientists), cho rằng ngay cả khi các dự án có thực sự thành công trong việc bắt và lưu trữ carbon thì việc bắt đầu với khí thiên nhiên cũng là một vấn đề. “Khả năng rò rỉ khí methane rất lớn”, bà nói. Lĩnh vực khí thiên nhiên và các đường ống vận chuyển khí methane, rất dễ rò rỉ, và methane là một loại khí nhà kính khủng khiếp. McNamara đang lo ngại về việc hỗ trợ hydro xanh lam sẽ khiến cho việc khai thác nhiên liệu hóa thạch tồn tại mãi mãi, và cách làm này dẫn đến những tác động lớn về môi trường và sức khỏe. “Đây là một cơ hội để thiết lập một con đường đúng đắn tới tương lai”, bà nói. “Chúng ta không thể dùng hydro bằng việc pha tạp hydrogen”.

Phân tích vòng đời cho thấy việc sản xuất hydro từ nhiên liệu hóa thạch, khi kết cặp với việc bắt và lưu trữ carbon, cũng có thể đem lại những lợi ích về mặt khí hậu nhưng chỉ khi được tiến hành trong những quá trình vô cùng tiên tiến để chuỗi cung cấp khí methane không bị rò rỉ và việc bắt và lưu trữ carbon thực sự hiệu quả, theo một công bố vào năm 2022 của Gençer và cộng sự. Trong kịch bản lý tưởng nhất mà nghiên cứu này tìm thấy, hydro xanh lam có một tác động đến khí hậu thấp như hydro xanh. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu lưu ý là lợi ích trong thế giới thực dường như nhỏ hơn nếu việc sản xuất hydro xanh phục thuộc vào một chuỗi cung cấp methane có khả năng bị rò rỉ.

Vẫn còn tranh cãi

Trong thông cáo báo chí, Nhà Trắng cho biết các khoản đầu tư có thể sẽ khuyến khích thêm 40 tỉ USD từ đầu tư tư nhân và tạo ra hàng vạn việc làm, góp phần tạo ra nền kinh tế hydro quốc gia. Corbeau nói, thành công của các trung tâm hydro sẽ xoay quanh khả năng họ gắn kết với các cộng đồng địa phương tốt như thế nào – theo nghĩa tạo ra việc làm, cải thiện chất lượng không khí và khả năng cho bắt và lưu trữ carbon. “Phải có lợi ích thực sự cho những người sẵn sàng chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng xanh”, bà nói.

Nhưng các nhà công nghiệp hydro Mỹ lớn vẫn còn chờ đợi hướng dẫn của Bộ Ngân sách về cách thức tiếp cận những hỗ trợ bổ sung được tạo ra từ Luật Giảm lạm phát năm 2022.

Trong khi đó các nhà hoạt động môi trường lại muốn Bộ Ngân sách yêu cầu các khoản tín dụng thuế, trị giá lên tới 100 tỉ USD, sẽ chỉ đến với các nhà sản xuất khí hydro chắc chắn sử dụng các nguồn điện sạch mới thay vì dùng điện có sẵn trên mạng lưới điện. “Chúng ta cần những đường ray đảm bảo là hydro Mỹ không tạo ra các loại chất thải gây ô nhiễm và chúng ta không hỗ trợ cho những loại hydro chỉ sạch trên danh nghĩa”, Rachel Fakhry, Giám đốc Chính sách của những công nghệ mới nổi tại Hội đồng Bảo vệ các nguồn lực tự nhiên.

Các nhóm công nghiệp thì lại phản đối ý tưởng này khi cho rằng nó sẽ làm ảnh hưởng đến đầu tư. Erika Taugher, Giám đốc Phát triển kinh doanh hydro của Pattern Energy, cho rằng cho đến khi Bộ Ngân sách công khai hướng dẫn thì sẽ khó mà nói liệu các dự án mới sẽ có một cơ hội có được nguồn tài chính hay không. “Bạn không thể mô hình hóa về kết quả cho đến khi chúng ta có thêm sự rõ ràng về chính sách hơn”, bà nói tại hội nghị hydro Bắc Mỹ Reuters 2023 tại Houston vào tuần qua.

Nguyễn Nhật (t/h)

Tác giả