HYDROGEN: CHÌA KHÓA CHO MỘT TƯƠNG LAI KHÔNG PHÁT THẢI?

Thưa ông Leitsch, tầm quan trọng của hydro đối với ngành công nghiệp và ý nghĩa của các màu xám, xanh dương và xanh lục khác nhau là gì?

Micheal Leitsch: Hydro đã được sử dụng từ đầu thế kỷ 20 như một loại khí xử lý để sản xuất amoniac theo quy trình Haber-Bosch và ngày nay đóng một vai trò quan trọng trong ba ngành công nghiệp cụ thể: làm nguyên liệu thô trong công nghiệp hóa chất (chủ yếu để sản xuất metanol và amoniac), trong các nhà máy lọc dầu để khử lưu huỳnh nhiên liệu và trong quá trình hydrocracking cũng như trong các nhà máy khử trực tiếp để sản xuất thép. Vì hydro xảy ra ở dạng liên kết trong tự nhiên nên nó phải được sản xuất bằng cách sử dụng năng lượng. Tùy thuộc vào quy trình sản xuất, có sự phân biệt giữa hydro màu xám, xanh lam và xanh lục. Hydro xám được sản xuất từ ​​khí tự nhiên bằng cách cải cách hơi nước và do đó gây ra lượng khí thải tương ứng. Hiện tại, từ 60% đến 70% hydro được sản xuất từ ​​khí tự nhiên. Trong trường hợp hydro màu xanh lam, CO2 được tạo ra được thu giữ, sau đó được sử dụng hoặc lưu trữ tiếp, nghĩa là không thoát ra ngoài khí quyển. Ngoài ra, hydro cũng có thể được sản xuất bằng cách điện phân nước, tức là một quá trình điện hóa. Nếu điện được sử dụng cho việc này đến từ các nguồn năng lượng tái tạo, nó được gọi là hydro xanh, trung tính với CO2.

Hydro được buôn bán như một nguồn tài nguyên không thể thiếu cho ngành công nghiệp trung lập với khí hậu. Khí đóng góp gì cho việc giảm lượng khí thải CO2?

Michael Leitsch: Hiện tại, hầu hết lượng hydro được sản xuất đều được lấy từ nhiên liệu hóa thạch. Nếu hydro xám được thay thế bằng hydro xanh, lượng khí thải CO2 của ngành có thể giảm đáng kể. Đồng thời, những triển vọng mới đang mở ra, ví dụ như trong sản xuất điện. Ở đây, hydro với tư cách là phương tiện lưu trữ và mang năng lượng có thể cho phép tăng thêm tỷ lệ và tính sẵn có của năng lượng tái tạo. Các lĩnh vực khác là vận tải, đặc biệt là vận tải đường dài và hạng nặng, mà còn vận tải đường sắt, vận tải biển và hàng không, cũng như sưởi ấm và ứng dụng trong xử lý nhiệt, tập trung vào ngành công nghiệp gia công kim loại. Đây là những lĩnh vực ứng dụng đầy hứa hẹn, tất cả đều có thể góp phần quan trọng để đạt được các mục tiêu khí hậu trong tương lai.

Ông lạc quan đến mức nào về sự phát triển của hydro xanh?

Michael Leitsch: Chúng tôi coi hydro xanh là một thị trường quan trọng trong tương lai. Tránh CO2 ngày càng trở nên quan trọng. Ngoài ra, việc phát điện từ năng lượng tái tạo sẽ được mở rộng hơn nữa. Trên toàn thế giới, ngày càng có nhiều chính phủ thúc đẩy nghiên cứu, đổi mới và phát triển sản phẩm bằng các chiến lược hydro quốc gia, đi kèm với việc mở rộng quy mô tương ứng của các nhà máy điện phân. Từ quan điểm này, chúng tôi thấy thị trường hydro xanh đang phát triển mạnh mẽ hơn nữa là rất thực tế. Đánh giá này cũng nhất quán với ý kiến ​​của các khách hàng của chúng tôi, những người mà chúng tôi hỗ trợ trong việc phát triển các dự án ở các giai đoạn lập kế hoạch khác nhau. Hydro vẫn đóng một vai trò phụ trong quá trình chuyển đổi năng lượng, nhưng điều này có thể sớm thay đổi.

Theo quy định, hydro phải được nén đến một áp suất nhất định sau khi điện phân để phục vụ cho các quá trình tiếp theo. Những tính năng đặc biệt nào cần được tính đến?

Michael Leitsch: Hydrogen là nguyên tố nhẹ nhất xuất hiện tự nhiên, khiến cho việc nén nói chung trở nên khó khăn hơn. Vì nó có mật độ năng lượng rất thấp so với lưu lượng (hàm lượng năng lượng trên một đơn vị thể tích), nên các nhà máy điện phân lớn cũng phải nén lưu lượng lớn tương ứng, điều này ảnh hưởng đến quy mô và do đó ảnh hưởng đến chi phí đầu tư, diện tích lắp đặt , vv của thiết bị máy móc. Ngoài ra, hydro rất dễ phản ứng, tức là rất dễ cháy. Do đó, đặc biệt chú ý đến việc bảo vệ chống cháy nổ cần thiết. Bằng mọi giá phải tránh hình thành hỗn hợp dễ cháy với oxy trong khí quyển. Tuy nhiên, điều này cũng áp dụng cho các ứng dụng khác có khí dễ cháy hoặc dễ bắt lửa mà bộ phận xử lý khí của AERZEN có nhiều kinh nghiệm.

Ông thấy ưu điểm của việc sử dụng máy nén khí trục vít so với các công nghệ máy nén khí khác ở đâu?

Micheal Leitsch:Máy nén trục vít kết hợp những ưu điểm quyết định của máy piston và máy turbo. Do nguyên tắc dịch chuyển, chúng cũng thích hợp để nén các loại khí rất nhẹ - trái ngược với máy turbo, chỉ có thể đạt được chênh lệch áp suất rất nhỏ trên mỗi giai đoạn đối với khí có trọng lượng phân tử thấp. Ngoài ra, máy nén trục vít là máy quay, so với máy nén pittông, có ít bộ phận chuyển động hơn, yêu cầu về không gian nhỏ hơn nhiều và giảm đáng kể nỗ lực bảo trì và bù xung gây ra trong đường ống. Một ưu điểm quan trọng khác là khả năng bơm nước vào buồng vận chuyển. Một mặt, điều này giúp giảm nhiệt nén, mặt khác, nước có thể đóng vai trò là chất làm kín giữa khoang dầu và khí, ví dụ: khi sử dụng phốt cơ khí được làm sạch bằng nước. Vì hydro rời khỏi quá trình điện phân ở trạng thái bão hòa nước, nên việc bơm nước vào là không quan trọng.