Nghiên cứu về hydro xanh nêu bật các chiến lược điện gió ngoài khơi

Một cơ sở điện gió ngoài khơi ở Mỹ. Ảnh AP

Nhu cầu về hydro dự kiến ​​sẽ tăng đáng kể trong những thập kỷ tới, với việc khai thác ​​các nguồn năng lượng tái tạo như điện gió gió ngoài khơi, thay vì nhiên liệu hóa thạch, là điều cần thiết để hydro được coi là "xanh". Tuy nhiên, theo nghiên cứu của Cornell được công bố trên tạp chí Energy & Environmental Science, sẽ cần 0,96 terawatt công suất điện gió ngoài khơi để sản xuất 75% tiềm năng tiêu thụ hydro của quốc gia.

Theo Fengqi You, Giáo sư Roxanne E. và Michael J. Zak chuyên về kỹ thuật hệ thống năng lượng, việc lắp đặt công suất lớn đòi hỏi Mỹ phải đẩy mạnh sử dụng năng lượng gió ngoài khơi, từ mức 1% tiềm năng tài nguyên kỹ thuật lên hơn 22%.

"Đây là mức tăng lớn trong sản xuất năng lượng gió ngoài khơi, nhưng cách tiếp cận này không chỉ mang lại cho Mỹ cơ hội thúc đẩy tăng trưởng trong lĩnh vực năng lượng mà còn hạn chế những thách thức tiềm ẩn về sử dụng đất và nguồn nước từ việc phát triển cơ sở hạ tầng năng lượng tái tạo quy mô lớn", Fengqi You, thành viên cấp cao của Trung tâm Phát triển Bền vững Cornell Atkinson, cho biết.

Nghiên cứu áp dụng phương pháp tiếp cận toàn diện để phân tích tác động kinh tế và môi trường trong sản xuất hydro dựa trên điện gió ngoài khơi bằng cách sử dụng chương trình tối ưu hóa, đánh giá vòng đời và phân tích không gian đa quy mô. Nghiên cứu này xem xét hai phương pháp - hydro hóa lỏng và dạng nén, đồng thời kết hợp dữ liệu tốc độ gió và nhu cầu hydro cấp tiểu bang cùng nhiều thông số khác.

"Một nghiên cứu cho thấy, vận chuyển hydro nén qua đường ống mang lại lợi ích kinh tế và môi trường rõ ràng so với vận chuyển hydro hóa lỏng", Balaji cho biết.

"Chi phí và năng lượng cần thiết để hóa lỏng hydro ở nhiệt độ -253 độ C khiến quy trình này trở nên tốn kém. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn đáng được cân nhắc, vì việc mở rộng quy mô cơ sở hạ tầng đường ống có thể là một thách thức lớn".

Nghiên cứu cũng đưa ra khái niệm về các “trung tâm hydro ngoài khơi”, các tiểu bang tập hợp thành các khu vực tương ứng với chương trình "Trung tâm hydro sạch" theo khu vực của Bộ Năng lượng Mỹ được công bố vào năm 2023. Theo Fengqi You, các trung tâm này bao gồm cơ sở hạ tầng cần thiết để sản xuất, lưu trữ và sử dụng hydro sạch, giúp tối ưu hóa hệ thống và tiết kiệm chi phí hơn 30% thông qua cơ sở hạ tầng chung.

"Bờ biển phía Đông nổi lên như một khu vực hàng đầu cho sản xuất hydro xanh dựa trên điện gió ngoài khơi vì tốc độ gió cao, nhu cầu khu vực đáng kể, tiềm năng thặng dư và triển vọng đầy hứa hẹn cho việc thiết lập các cơ sở hướng đến xuất khẩu, phục vụ cho các nhà nhập khẩu hydro tại thị trường châu Âu", Fengqi You cho biết.

Bằng việc sử dụng các lộ trình tối ưu của nghiên cứu, sản xuất hydro ngoài khơi có thể đạt 2,5 - 7 USD/kg, với lượng khí nhà kính thấp hơn nhiều so với chuẩn tương đương CO2 là 4 kg. Điều này đủ điều kiện cho hydro xanh được hưởng tín dụng thuế sản xuất theo Đạo luật Giảm lạm phát, qua đó tăng thêm khả năng cạnh tranh trên thị trường, Fengqi You cho biết.

"Các chính sách hỗ trợ bổ sung, chẳng hạn như cơ chế định giá carbon, sẽ rất quan trọng", Fengqi You nói thêm. "Điển hình là Đạo luật Jones đã có từ thế kỷ trước, phức tạp hóa các dự án ngoài khơi bằng cách yêu cầu các tàu phải được lắp ráp trong nước và có thủy thủ đoàn, nhưng tính đến năm 2020, không có tàu nào treo cờ Mỹ có thể thực hiện các nhiệm vụ như lắp đặt tuabin trên biển. Công trình của chúng tôi thảo luận về tầm quan trọng của các chính sách linh hoạt, giúp giải quyết những thách thức đối với tốc độ tăng trưởng của ngành".

Anh Thư

nangluongquocte.petrotimes.vn