Ô tô điện hiệu quả hơn nhiều so với hydro

Năng lượng khử cacbon và các ngành công nghiệp khác trên toàn cầu sử dụng hydro sẽ cần đầu tư gần như 15 nghìn tỷ USD từ nay đến năm 2050 theo Ủy ban Chuyển đổi Châu Âu.

Nhiều hơn Sẽ cần 2 nghìn tỷ USD đầu tư vào thiết bị và cơ sở hạ tầng để duy trì tốc độ tăng trưởng toàn cầu động lực hướng tới việc thiết lập hydro như một yếu tố cạnh tranh của nền kinh tế không phát thải carbon vào năm 2050, hội nghị chuyên đề về Kim loại xanh và Hydro.

Báo cáo của IEA dự kiến ​​thế giới sẽ cần 322 triệu tấn hydro vào năm 2050 để đáp ứng các mục tiêu phát thải do hội nghị COP26 gần đây đặt ra. IEA cũng kỳ vọng thế giới sẽ cần 3,585GW công suất điện phân vào thời điểm đó.

Theo báo cáo 'Hydrogen Insight 2021' của Hội đồng Hydro, đầu tư toàn cầu vào các dự án hydro đạt hơn 500 tỷ USD cho công suất điện phân 69GW vào năm 2021.

ITM Power có công suất máy điện phân PEM lớn nhất thế giới và để đáp ứng các mục tiêu của IEA, các con số tương đương với 35 thế kỷ sản xuất hiện tại trong 29 năm tới để đáp ứng yêu cầu đó. Con số này tương đương với 2 nghìn tỷ USD vốn đầu tư.

Hydro đã được sử dụng với số lượng nhỏ trong ô tô và xe buýt trước khi xe điện chạy pin bùng nổ. Hiện có hơn 6 triệu ô tô điện mỗi năm trong khi chỉ có hơn 60,000 ô tô chạy hydro mỗi năm vào năm 2022.

Nhật Bản và Hàn Quốc có một số hy vọng về sự thành công của pin nhiên liệu hydro. Nhật Bản muốn điều đó bởi vì họ có ô tô chạy pin nhiên liệu hydro của Toyota và Honda và một số hoạt động kinh doanh xe hydro trông giống như kinh doanh xăng. Một số động cơ và chuyển giao công nghệ kỹ thuật. Cần phải chi hơn 2 nghìn tỷ USD để đạt được điểm khởi đầu có ý nghĩa nhằm cạnh tranh với pin điện ngày nay. Pin điện tiếp tục được cải thiện và sẽ có 30-80 triệu xe mỗi năm vào năm 2030.

Hydro không có lợi thế về hiệu quả như thể hiện trong biểu đồ trên cùng. Hydro không có lợi thế về chi phí.

Tất cả các công ty đường ống và trường học cũ sẽ bị phá hủy bởi sự thống trị của pin điện có thể cố gắng hối lộ các chính trị gia và nhận được nhiều tỷ đô la hơn (đã là 500 tỷ đô la). Tuy nhiên, điều này sẽ thất bại và cuối cùng trở thành một ngõ cụt lãng phí.

Lưu trữ hydro

Lưu trữ hydro là một thành phần quan trọng của cơ sở hạ tầng năng lượng hydro và bao gồm cả bộ lưu trữ dài hạn để phân phối trong tương lai cũng như bộ lưu trữ ngắn hạn cho các ứng dụng vận tải như PEM FCEV. Hydro có thể được lưu trữ dưới dạng khí trong bình áp suất cao nén (350-700 bar) hoặc trong hang động dưới lòng đất, dưới dạng chất lỏng đông lạnh (điểm sôi -253°C ở 1 atm) hoặc dưới dạng chất rắn trong nhiều loại vật liệu dạng bột. Các phương pháp lưu trữ dài hạn và ngắn hạn đều phải đối mặt với nhiều thách thức đáng kể về khả năng mở rộng.

Khí hydro có năng lượng gần gấp 3 lần nhiên liệu xăng (120 MJ/kg so với 44 MJ/kg), nó cũng nhẹ hơn gấp 4 lần (8 MJ/L so với 32 MJ/L). Bình chứa khí nén nhẹ nhưng chống va đập, có khả năng chịu được áp suất cao và đủ lớn để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.

Di chuyển hydro

Có một số cách để vận chuyển hydro, thay đổi tùy theo ứng dụng và khoảng cách. Các ứng dụng hóa học và công nghiệp có xu hướng sử dụng đường ống dẫn hydro từ các nguồn sản xuất qua khoảng cách tương đối ngắn đến những người sử dụng lớn. Hoa Kỳ hiện có hơn 2500 km đường ống H2 và EU có kế hoạch đạt 6800 km vào năm 2030. Việc giám sát những đoạn đường ống dài này để phát hiện rò rỉ và hư hỏng là một thách thức.