Tương lai của một loại nhiên liệu xanh
24/11/2010 8:15:00 SATin trong nước

Trong tiểu thuyết của Jules Verne mang tên Hòn đảo bí ẩn, xuất bản năm 1874, Cyrus Harding, người anh hùng trong truyện, tuyên bố “một ngày nào đó nước sẽ được sử dụng làm nhiên liệu, hiđro và oxi, những thứ cấu thành ra nước, sẽ được sử dụng hoặc riêng rẽ hay kết hợp, tạo thành nguồn sưởi ấm và chiếu sáng vô tận”. Harding khẳng định nước sẽ được điện… phân tách thành hiđro và oxi.

Hình minh họa. Nguồn ảnh: Project Syndicate

Hầu hết những mộng mơ của Verne vẫn chỉ là điều tưởng tượng, nhưng riêng với hiđro, có lẽ ông đã đúng phần nào. Hiện nay, đã có vài trăm mẫu thử nghiệm xe hơi, xe buýt, xe tải và xe tải nhỏ, xe mô tô, xe hẩy, xe chuyên dụng (bao gồm các xe nâng hàng), và thậm chí một số máy cày đang vận hành bằng hyđro. Hai năm nước, Nghị viện châu Âu tại Strasbourg nhất chí thông qua tuyên bố thúc đẩy nền kinh tế hyđro xanh.

Các dự án hyđro hiện đang được phát triển tại Bắc Mỹ, châu Âu, Nhật Bản, Hàn Quốc, Austrialia, Nam Mỹ, và những nước mới bắt đầu như Trung Quốc và Ấn Độ. Hầu hết các phương tiện chạy bằng hyđro được tiếp điện bằng các tấm pin nhiên liệu, nhưng cả MBV và Mazda đều đã chuyển động cơ xăng thành động hyđro (động cơ V12 của BMV và động cơ quay tròn của Mazda).

Thực tế, những hãng sản xuất xe lớn như Toyota, Honda, Daimler, General Motors, và Hyundai/Kia cũng đã lên kế hoạch khá kỹ lưỡng sản xuất thương mại xe hơi chạy bằng pin nhiên liệu hyđro. Năm ngoái, Honda đã giới thiệu dây chuyền lắp ráp xe hơi pin nhiên liệu đầu tiên. Năm nay đến lượt Daimler trình làng, Hyundai/Kia thì dự tính bắt đầu lắp ráp vào năm 2012, và Toyota - có lẽ là nhân vật lớn nhất - sẽ tham gia “thử” vào thị trường vào năm 2015, và sẽ tăng tốc nhanh sau đó.

Giống như khí tự nhiên, hyđro có thể được sử dụng làm nhiên liệu xe hơi với động cơ đã cải biến. Các hãng chế tạo xe hơi cho rằng pin nhiên liệu là nguồn cung cấp điện tốt hơn, êm hơn và sạch hơn cho giao thông. Chúng có chức năng như một tấm pin bình thường, với khác biệt là nhiên liệu của chúng liên tục được làm đầy, phản ứng điện hóa với oxi trong không khí để tạo thành điện chạy động cơ.

Hiện nay, những phương tiện như thế đều được làm khá thủ công và đắt đỏ, chi phí trung bình cho một chiếc xe là khoảng một triệu USD. Nhưng chi phí sẽ giảm xuống khi tiến hành sản xuất hàng loạt: Toyota cho biết sẽ tạo ra một cú sốc đối với ngành ôtô bằng chi phí tối thiểu khi tiến hành sản xuất thương mại. Hãng này dự kiến chi phí sản xuất pin nhiên liệu sẽ giảm tới 90%.

Trong phân tích gần đây nhất, Bộ Năng lượng Mỹ dự đoán, với công nghệ 2010 và giả định sản lượng sản xuất đạt 500.000 đơn vị, chi phí sản xuất một tấm pin nhiên liệu 80 kW sẽ là 57 USD/kW. Với những cải thiện công nghệ được kỳ vọng trong tương lai, chi phí sẽ giảm xuống còn khoảng 47 USD/kW vào năm 2015, và mục tiêu của bộ cuối cùng của này là 30 USD/kW, tương đương với chi phí sản xuất động cơ xăng hiện nay.

Về chi phí nhiên liệu hyđro, hiện không có con số cố định, nhưng Mỹ đặt mục tiêu 2-3 USD/kg vào năm 2018 (một kg hyđro có cùng lượng năng lượng với một gallon xăng). Vì pin nhiên liệu hiệu quả gấp hai lần động cơ đốt trong, nên chi phí hiệu quả trên mỗi đơn vị khoảng cách sẽ chỉ bằng khoảng một nửa.

Mỹ có truyền thống là nước đi đầu trong nghiên cứu và phát triển lĩnh vực này, nhưng trong những năm qua, hyđro đã bị gạt sang

một bên bởi những vận động mạnh mẽ ủng hộ những nhiên liệu thay thế khác. Một số nhà vận động nhiều lập luận rằng xe kết hợp động cơ xăng và động cơ điện, xe điện, xe nhiên liệu sinh học gần gũi hơn với thị trường, và là những công nghệ tốt hơn và ít chi phí hơn so với xe hyđro và pin nhiên liệu.

Quan điểm đó được chính quyền Obama chấp nhận, khiến Bộ trưởng Năng lượng mới Steven Chu, nhà vật lý học đoạt giải Nobel, không khỏi bối rối mùa hè qua. Ông Chu quyết định cắt giảm 130 triệu USD tài trợ năm 2010 cho công nghệ giao thông sử dụng hyđro và pin nhiên liệu. Nhưng với sự lên tiếng của một loạt các tổ chức từ Hiệp hội Các nhà khoa học liên quan (UCS), Hội đồng Nghiên cứu quốc gia, hiệp hội pin nhiên liệu và hyđro cho tới Hiệp hội các bệnh phổi ở Mỹ và các nhà sản xuất xe hơi, cùng với sự ủng hộ mạnh mẽ trong quốc hội, có thể quyết định này sẽ được rút lại.

Cần lưu ý rằng những người ủng hộ sử dụng nhiên liệu hyđro không phả đối xe hơi chạy bằng pin, và họ chấp nhận nhiên liệu sinh học là một nguồn hyđro tái sinh khác. Nhưng vì trọng lượng của pin điện, tầm hoạt động hạn chế, chi phí, và những lý do khác, pin điện vẫn chỉ chủ yếu phù hợp với xe hơi nội đô hành trình ngắn. Trong mọi trường hợp, xe nhiên liệu hyđro thường kết hợp hai trong một với pin điện, cho phép chúng có thể chạy tới 300 dặm mà không cần tiếp nhiên liệu.

Nhiều phòng thí nghiệp đang tiến hành nghiên cứu để phát triển các biện pháp sản xuất hyđro tốt hơn, rẻ hơn và hạ thấp chi phí sản xuất, nâng cao độ bền của pin nhiên liệu.

Hơn thế nữa, cần phải xây dựng cơ sở hạ tầng cho nhiên liệu hyđro. Chi phí ban đầu sẽ tốn kém, nhưng có thể còn tiết kiệm hơn so với duy trì cơ sở hạ tầng phục vụ nhiên liệu hóa thạch. Tại Nhật Bản, hơn chục công ty năng lượng được cho là đang kết hợp để thúc đẩy phát triển cơ sở hạ tầng cho nhiên liệu hyđro vào trước năm 2015.

Cuộc cách mạng hiđro đã bắt đầu, nhưng với tốc độ còn chậm. Hiđro không phải là vũ khí duy nhất trong cuộc chiến chống lại sự ấm lên toàn cầu, nhưng là yếu tố rất quan trọng.

 
Giá bán lẻ tại COMECO
Nhiên liệu Giá (đồng/lít)
Xăng RON 95 - V
20.300
Xăng RON 95 - III
19.760
Xăng E5 RON 92 - II
18.940
Dầu DO 0,05S 17.040
Dầu DO 0,001S - V 17.470

Thời điểm áp dụng: 15g00 ngày 19/9/2024

Giá dầu thô Brent