Chúng tôi đã giới thiệu cho bạn cách phân loại màu của carbon (nhấp vào đây để xem lại bài viết). Trên thực tế, hydro, được sử dụng rộng rãi và được coi là một trong những nguồn năng lượng mới quan trọng để đạt được tính trung hòa carbon, có "phổ màu" tương tự. - Tất nhiên, bản thân hydro không màu, và nó chủ yếu được tìm thấy trên Trái đất dưới dạng các hợp chất hóa học trong nước và nhiên liệu hóa thạch, cần được "chiết xuất" bằng công nghệ sản xuất hydro. Để dễ dàng phân biệt giữa chúng, các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới đã gán nhiều "màu sắc" khác nhau cho hydro dựa trên cách nó được sản xuất và tác động môi trường của nó. Dưới đây là một vài thuật ngữ màu phổ biến cho hydro.
Hydro nâu (Brown Hydrogen)
Hydro nâu, đôi khi được gọi là "hydro đen", là một màu gợi nhớ đến ô nhiễm không khí nghiêm trọng. Mặc dù hydro là nhiên liệu sạch, nhưng nếu nó được sản xuất thông qua quá trình khí hóa nhiên liệu hóa thạch, đặc biệt là than đá, chắc chắn nó sẽ tạo ra rất nhiều khí thải carbon trong quá trình này. Theo Wood Mackenzie, một cơ quan nghiên cứu và tư vấn năng lượng, sản xuất 1 kg hydro nâu tạo ra 20 kg carbon dioxide, loại sản xuất hydro gây hại nhất.
Hydro xám (Gray Hydrogen)
Hydro xám là hydro được tạo ra bằng cách cải cách chưng cất khí tự nhiên, metan, v.v. Phương pháp sản xuất này có yêu cầu thấp về công nghệ, thiết bị, mặt bằng và chi phí, vì vậy phần lớn hydro hiện có trên thị trường là hydro xám, chiếm khoảng 95% sản lượng hydro toàn cầu. So với hydro nâu, lượng khí thải carbon của hydro xám thấp hơn, nhưng việc sản xuất 1 kg carbon xám vẫn có thể mang lại khoảng 9 ~ 10 kg khí thải carbon dioxide, chỉ tốt hơn so với khí thải hydro nâu.
Hydro xanh (Blue Hydrogen)
Hydro xanh hơi giống một phiên bản "tiến hóa" của hydro xám, với cùng một phương pháp sản xuất, ngoại trừ các công nghệ thu giữ, sử dụng và lưu trữ hydro xanh (CCUS) thu giữ và lưu trữ carbon dioxide kịp thời sau khi nó được sản xuất. Tuy nhiên, hydro xám không chỉ tạo ra carbon dioxide mà còn cả khí mêtan chưa cháy. Công nghệ thu giữ carbon không thể tránh được việc giải phóng một lượng lớn khí mê-tan thất thoát, vì vậy tổng lượng khí thải nhà kính của hydro xanh vẫn ở mức cao.
Hydro xanh ngọc (Cyan Hydrogen)
Hydro xanh ngọc là hydro được sản xuất bằng cách nhiệt phân khí tự nhiên. Bởi vì không có oxy trong quá trình sản xuất, carbon được tạo ra với hydro là carbon đen ở dạng rắn, có thể được sử dụng cho mục đích công nghiệp hoặc để cải thiện chất lượng đất. Quá trình sản xuất này không phát thải bất kỳ khí nhà kính nào và không yêu cầu công nghệ thu giữ carbon, vì vậy hydro xanh ngọc được coi là carbon thấp hơn nhiều so với hydro xanh. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là việc khai thác và vận chuyển khí đốt tự nhiên, nguyên liệu thô để sản xuất, vẫn có thể gây ra lượng khí thải carbon.
Hydro xanh lá (Green Hydrogen)
Như tên cho thấy, hydro xanh lá là một nguồn năng lượng bền vững và sạch, và phương pháp sản xuất của nó thường là sử dụng năng lượng tái tạo để tạo ra điện cho điện phân nước để sản xuất hydro và oxy, trong đó hydro được chiết xuất làm nhiên liệu và oxy được thải vào khí quyển, đạt được lượng khí thải carbon dioxide bằng không từ nguồn. Hiện tại, hydro xanh chỉ chiếm 0,1% tổng sản lượng hydro do chi phí sản xuất cao, nhưng người ta tin rằng giá thành của nó sẽ giảm dần với mức độ phổ biến của nó trong tương lai.
Hydro hồng (Pink Hydrogen)
Hydro hồng, còn được gọi là hydro đỏ hoặc hydro tím, tương tự như hydro xanh lá ở chỗ nó cũng được sản xuất bằng điện phân. Tuy nhiên, hydro hồng không sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, gió và thủy điện làm năng lượng như hydro xanh lá, mà sử dụng nhiệt điện hạt nhân làm năng lượng để xúc tác nước ở nhiệt độ cao. Phương pháp này không chỉ có thể đạt được mức phát thải carbon bằng 0 trong quá trình sản xuất hydro mà còn mở rộng hiệu quả việc sử dụng năng lượng hạt nhân, đây là một trong những hướng thăm dò quan trọng để cung cấp hydro quy mô lớn trong tương lai.
Hydro vàng (Yellow Hydrogen)
Có hai cách giải thích về hydro vàng, một là nhánh của hydro xanh lá, đề cập đến việc sử dụng năng lượng mặt trời để điện phân để sản xuất hydro, trong bối cảnh này, thách thức chính của hydro vàng là làm thế nào để giảm chi phí phát điện quang điện và cách tái chế các tấm pin mặt trời vào cuối vòng đời của chúng; Thứ hai là mô tả việc sản xuất hydro bằng điện phân được sản xuất bởi hỗn hợp năng lượng tái tạo và nhiên liệu hóa thạch, trong đó lượng khí thải carbon của hydro vàng dao động với các tỷ lệ năng lượng khác nhau.
Hydro trắng (White Hydrogen)
Hydro trắng là hydro tự nhiên được tìm thấy trong các mỏ dưới lòng đất và những "quặng hydro" tự nhiên này có thể được khai thác bằng cách khoan. Bởi vì nó có sẵn thông qua các hiện tượng địa chất và hóa học tự nhiên, hydro trắng về mặt lý thuyết là một nguồn năng lượng tái tạo và không có chi phí sản xuất cao như hydro xanh. Theo dự đoán của nhiều cơ quan, hydro trắng có thể được chiết xuất liên tục với chi phí thấp dưới 1 USD/kg. Tất nhiên, điều quan trọng là phải nhận thức được tác động môi trường của chính phương pháp khai thác.
Hydro vàng kim (Golden Hydrogen)
Hydro vàng kim cũng được sử dụng để mô tả hydro tự nhiên, nhưng so với hydro vàng, carbon vàng kim có ý nghĩa "canh tác nhân tạo" hơn, đề cập đến việc người ta tích cực bơm các vi sinh vật ăn dầu vào các hồ chứa dầu thô cạn kiệt, thúc đẩy các mỏ dầu bị bỏ hoang sản xuất hydro, và sau đó thu hồi hydro "được trồng". Cách tiếp cận này cung cấp một cách chi phí thấp khác để sản xuất hydro, cũng như tái sử dụng nhiều mỏ dầu bị bỏ hoang và mắc kẹt, tạo ra nguồn doanh thu mới cho các công ty công nghiệp nặng.
Những điều khác bạn cần biết
● Chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch sang hydro có thể giúp chúng ta làm chậm đáng kể tốc độ biến đổi khí hậu và ngoài việc giảm lượng khí thải carbon, phát triển hydro có thể tạo ra nhiều việc làm hơn, cải thiện an ninh năng lượng và thúc đẩy phát triển toàn cầu bền vững. Hội đồng Hydro ước tính rằng nếu thế giới tập trung mở rộng quy mô trong thập kỷ tới, hydro có thể đáp ứng 18% nhu cầu năng lượng của thế giới vào năm 2050, cung cấp năng lượng cho hơn 40 tỷ ô tô khách, 200.000 xe tải và hơn thế nữa. và giảm lượng khí thải CO2 khoảng 20% để hạn chế sự nóng lên toàn cầu.
● Trong số nhiều phương pháp sản xuất hydro, hydro xám hiện đang là xu hướng chủ đạo của thị trường, nhưng phương pháp này sẽ mang lại rất nhiều khí thải carbon và lượng khí thải carbon của sản xuất hydro xám tương đương với lượng khí thải carbon của Indonesia và Vương quốc Anh cộng lại. Do đó, không phải tất cả các dự án liên quan đến việc sử dụng hydro đều tương đương với "xanh và carbon thấp". Hydro xám cần được kết hợp với công nghệ thu giữ carbon và nhiều loại nguồn cung cấp năng lượng sạch hơn.
● Hydro xanh là nhiên liệu xanh thực sự, nhưng chi phí sản xuất nó hiện cao hơn hầu hết các loại màu khác. Tin tốt là với việc giảm chi phí của các loại năng lượng tái tạo và đầu tư và phát triển cơ sở hạ tầng hydro xanh ở nhiều quốc gia khác nhau, ngưỡng sản xuất hydro xanh sẽ dần được hạ xuống. Phân tích của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) cho biết chi phí sản xuất hydro từ năng lượng tái tạo có thể giảm 30% vào năm 2030. Dự báo của Wood Mackenzie cho thấy hydro xanh sẽ chiếm khoảng một phần năm tổng thị trường hydro vào năm 2050.
● Hợp tác quốc tế là điều cần thiết để đẩy nhanh sự phát triển của hydro sạch trên toàn thế giới và để đạt được mục tiêu chung là trung hòa carbon, các quốc gia trên thế giới cần cố gắng thiết lập các tiêu chuẩn phát triển chung, tích cực thúc đẩy đầu tư vào các loại cơ sở hạ tầng hydro sạch, chia sẻ kinh nghiệm thực tế và kiến thức kỹ thuật hiệu quả, đồng thời mở rộng quy mô năng lượng hydro một cách phối hợp.
