Lợi ích của cung cấp Hydro?

Là một phần của khoản đầu tư 7 tỷ đô la vào hydro, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ cam kết xây dựng một mạng lưới các cơ sở và đường ống hydro tập trung ở phía đông nam Pennsylvania. Những người chỉ trích đang đặt câu hỏi về chi phí của dự án và lượng khí thải carbon tiết kiệm ròng của dự án.

Vào mùa thu năm 2023, chính quyền Biden đã công bố khoản tài trợ 7 tỷ đô la cho bảy trung tâm hydro, dự kiến ​​sẽ được xây dựng trên khắp cả nước trong vòng 8 đến 12 năm tới. Nếu mọi việc diễn ra theo đúng kế hoạch, một trong những trung tâm đó, Trung tâm hydro sạch Trung Đại Tây Dương (MACH2) — một mạng lưới gồm hơn một chục trung tâm sản xuất hydro, cơ sở lưu trữ, đường ống và các trang trại năng lượng mặt trời mới được kết nối với nhau sẽ cung cấp năng lượng cho các hoạt động này — sẽ trải dài từ đông nam Pennsylvania và phía nam New Jersey lân cận vào Delaware. Dự kiến ​​sẽ nhận được 750 triệu đô la tiền tài trợ của liên bang, MACH2 dự kiến ​​sẽ tạo ra khoảng 20.800 việc làm tại khu vực Thung lũng Delaware, trong đó 6.400 việc làm sẽ là việc làm thường xuyên.

Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) cho biết việc xây dựng sản xuất hydro đủ mạnh có thể cung cấp năng lượng cho sản xuất thép, sản xuất xi măng và các ngành công nghiệp nặng tiêu tốn nhiều năng lượng khác, chiếm hơn một phần năm lượng khí thải carbon quốc gia và nổi tiếng là khó khử cacbon, cũng như cung cấp nhiên liệu cho tàu thủy, máy bay và xe tải. Nhưng một số nhà môi trường và chuyên gia năng lượng đặt câu hỏi liệu việc đầu tư quá nhiều tiền vào hydro có thể rút cạn nguồn tài trợ từ các chiến lược khử cacbon hiệu quả hơn hay không. Ngay cả một trung tâm được gọi là “xanh”, hoạt động hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo, họ nói, cũng có thể không mang lại lợi ích giảm carbon như đã hứa và thậm chí có khả năng làm tăng lượng khí thải.

Và cư dân của các cộng đồng có khả năng là nơi tiếp nhận hydro — đặc biệt là thành phố Chester, Pennsylvania đang gặp khó khăn, nơi một số cơ sở MACH2 đang được quy hoạch — lo ngại rằng họ sẽ phải gánh chịu hậu quả nặng nề nhất từ ​​những rủi ro tiềm ẩn và nguy cơ sức khỏe mà quá trình sản xuất và vận chuyển hydro có thể gây ra.

Một số thông tin chi tiết về trung tâm hydro Trung Đại Tây Dương được chia sẻ với công chúng, khiến cộng đồng lo lắng.

Các nhà khoa học đã khám phá ra cách chiết xuất hydro có thể sử dụng được từ các phân tử nước bằng phương pháp điện phân vào những năm 1800, và ngay từ năm 1874, tiểu thuyết gia Jules Verne đã dự đoán rằng một ngày nào đó nó sẽ trở thành “than của tương lai”. Rốt cuộc, hydro là nguyên tố phổ biến nhất trên hành tinh và nó không tạo ra khí thải carbon khi đốt cháy. Hoa Kỳ hiện đang sản xuất 10 triệu tấn hydro mỗi năm — nhưng phần lớn trong số đó có nguồn gốc từ khí tự nhiên và phần lớn được sử dụng trong quá trình lọc dầu và sản xuất amoniac để sản xuất phân bón. Theo một báo cáo được công bố trên Inexperienced Chemistry , mỗi tấn amoniac được sản xuất sẽ tạo ra 2,6 tấn khí thải nhà kính trong vòng đời.

Tuy nhiên, việc mở rộng sản xuất hydro carbon thấp hoặc không carbon vẫn không được coi là khả thi về mặt tài chính cho đến khi Luật Cơ sở hạ tầng Lưỡng đảng năm 2021 và Đạo luật Giảm lạm phát năm 2022 được thông qua, trong đó cung cấp khoản tín dụng thuế đáng kể cho các nhà sản xuất hydro sạch.

Xem thêm  Will New Chief End Progress in Saving Indonesia’s Forests?

Ngày nay, một số trung tâm được đề xuất đang có kế hoạch sản xuất hydro “xanh” — tức là hydro được tạo ra bằng khí đốt tự nhiên nhưng với lượng khí thải carbon thu được và lưu trữ dưới lòng đất. Đại diện của trung tâm MACH2 cho biết 82 phần trăm sản lượng của họ sẽ là “xanh”, nghĩa là được cung cấp năng lượng bằng năng lượng mặt trời và gió; 15 phần trăm sẽ là “hồng” — được cung cấp năng lượng bởi các nhà máy hạt nhân Salem và Hope Creek ở phía nam New Jersey; và 3 phần trăm còn lại sẽ là “cam” — được cung cấp năng lượng bằng khí sinh học, được tạo ra khi chất hữu cơ phân hủy trong môi trường kỵ khí.

Lợi ích của cung cấp Hydro?

Các trung tâm hydro được quy hoạch. Nguồn: Bộ Năng lượng.
Yale Ambiance 360

Mặc dù MACH2 cam kết sử dụng năng lượng xanh, một số người ủng hộ môi trường và cư dân địa phương vẫn còn nghi ngại. Liệu các cơ sở sản xuất và đường ống có gây ra mối đe dọa cho môi trường và sức khỏe con người không? Liệu quá trình phát triển có minh bạch không? Liệu các thành viên cộng đồng có tạo ra việc làm không? Một năm sau thông báo chính thức, trung tâm đã chia sẻ một số thông tin chi tiết với công chúng — địa điểm của các cơ sở, tác động tiềm ẩn đến môi trường, cách dự án sẽ mang lại lợi ích cho cộng đồng — cho biết các kế hoạch vẫn chưa được hoàn thiện trong khi chờ phê duyệt giấy phép từ Sở Bảo vệ Môi trường Pennsylvania (DEP), cam kết từ các nhà đầu tư tư nhân và đàm phán hợp đồng giữa DOE và các công ty sẽ hoạt động như một phần của trung tâm, những công ty dự kiến ​​sẽ cung cấp các khoản đầu tư để phù hợp với các quỹ do chính phủ cấp. Thông tin chi tiết hơn sẽ được công bố trong giai đoạn tiếp theo của dự án, dự kiến ​​sẽ bắt đầu vào năm tới.

Việc thiếu tính cụ thể đã làm các nhóm cộng đồng và môi trường lo ngại. Delaware Riverkeeper Group, một tổ chức phi lợi nhuận ủng hộ môi trường, đang lo ngại về những gì họ cho là thiếu các biện pháp phòng ngừa an toàn thích hợp. Một phần trong kế hoạch của MACH2 liên quan đến việc tái sử dụng cơ sở hạ tầng nhiên liệu hóa thạch cũ để vận chuyển hydro. Giống như nhiều khía cạnh khác của dự án, điều đó có nghĩa là gì vẫn chưa rõ ràng.

Theo Matt Krayton, giám đốc truyền thông của trung tâm, các viên chức MACH2 hiện đang lập danh mục cơ sở hạ tầng chưa được sử dụng hết. Ông cho biết trung tâm có thể sẽ tái sử dụng các quyền đi lại của đường ống hiện có — mọi đường ống đều cần sự chấp thuận của chủ đất có tài sản sẽ được chuyển qua — và có thể là cả bản thân các đường ống, sẽ được bọc lại bằng một loại polymer an toàn với hydro để ngăn rò rỉ.

Một báo cáo cho biết việc sản xuất hydro xanh để cung cấp năng lượng cho máy bay chặng ngắn và xe hạng nặng không hề kinh tế và cũng không hiệu quả.

Khoảng 1.600 dặm đường ống dẫn hydro đã và đang hoạt động trên khắp Hoa Kỳ, và Nick Barilo, giám đốc điều hành của Trung tâm An toàn Hydro tại Viện Kỹ sư Hóa học Hoa Kỳ, lưu ý rằng tất cả các nhiên liệu dễ cháy đều có một lượng rủi ro nhất định, và hydro không nguy hiểm hơn khí đốt tự nhiên. Barilo cho biết: “Ngành công nghiệp Hoa Kỳ đã sử dụng hydro trong hơn một thế kỷ”. “Kiến thức về an toàn và các thông lệ tốt nhất cho sản xuất và vận chuyển hydro đã được thiết lập tốt và trưởng thành”.

Ở một số cộng đồng chủ nhà tiềm năng, như Chester, Pennsylvania, những lời đảm bảo như của Barilo không có tác dụng. Cách Philadelphia mười lăm dặm, thành phố này từng nhộn nhịp với ngành sản xuất và công nghiệp nặng. Nhưng sau Thế chiến II, các nhà máy bắt đầu đóng cửa và thành phố bước vào thời kỳ suy thoái kéo dài. Đến năm 2020, dân số chỉ bằng một nửa so với mức đỉnh điểm năm 1950.

Xem thêm  Trump 2.0: Lần này tiền đặt cược cho khí hậu thậm chí còn cao hơn

Ngày nay, một phần ba cư dân Chester sống trong cảnh nghèo đói, và thành phố này, nơi đã tuyên bố phá sản vào năm 2022, là nơi có 11 ngành công nghiệp được DEP phân loại là nguy hiểm, bao gồm một trong những lò đốt rác lớn nhất cả nước. Tỷ lệ mắc bệnh hen suyễn ở Chester cao gấp đôi mức của tiểu bang, theo một phân tích do Trung tâm Xuất sắc về Độc chất học Môi trường, thuộc Đại học Pennsylvania thực hiện. Zulene Mayfield của Chester Residents Concerned for Top quality Dwelling cho biết: “Những [ngành công nghiệp] này tấn công chúng tôi mỗi ngày”. “Và nó được nhà nước chấp thuận”.

“Những dự án này thường được đặt ở những khu vực có ít quyền lực chính trị và đại diện hơn”, Kearni Warren, điều phối viên tiếp cận cộng đồng địa phương của Hội đồng Không khí Sạch, một tổ chức ủng hộ sức khỏe môi trường, cho biết. “Chúng ta nên có quyền từ chối khi nói đến các dự án gây nguy hiểm cho sức khỏe và sự an toàn của chúng ta”.

Zulene Mayfield đi bộ trên phố dân cư gần cơ sở đốt rác Covanta ở Chester, Pennsylvania.

Zulene Mayfield đi bộ trên một con phố dân cư gần cơ sở thiêu hủy Covanta ở Chester, Pennsylvania.
Caroline Gutman cho The Washington Submit qua Getty Pictures

Khi MACH2 hoàn tất các thỏa thuận với DEP và chính thức bắt đầu Giai đoạn 1 của dự án, bao gồm kế hoạch tham gia của cộng đồng và kế hoạch chi tiết cho các địa điểm xây dựng, cư dân có thể bắt đầu xem liệu sự hoài nghi của họ có hợp lý hay không. Nhưng ngành công nghiệp vẫn phải đối mặt với những trở ngại về chi phí và lợi ích tiềm ẩn của nó.

Mặc dù việc đốt cháy hydro không tạo ra khí thải nhà kính trực tiếp, nhưng hydro rò rỉ vào khí quyển, theo một bài báo nghiên cứu năm 2022 được công bố trên Tạp chí Hóa học và Vật lý Khí quyển , làm tăng nồng độ các khí nhà kính khác, như mê-tan, ôzôn và hơi nước. “Bất cứ khi nào bạn xử lý [hydro], sản xuất, vận chuyển, lưu trữ nó — [phân tử] đều rất nhỏ nên nguy cơ rò rỉ là rất đáng kể”, Talor Musil, quản lý thực địa tại Dự án Sức khỏe Môi trường phi lợi nhuận có trụ sở tại Pennsylvania cho biết.

Và theo một báo cáo gần đây do Vitality Innovation Protection & Experience, một nhóm nghiên cứu chính sách về năng lượng và khí hậu, công bố, việc sản xuất hydro xanh để cung cấp năng lượng cho máy bay chặng ngắn và xe hạng nặng — hai lĩnh vực thường được coi là chín muồi để áp dụng hydro — không kinh tế cũng không hiệu quả. Báo cáo cho biết, khoảng 20 đến 30 phần trăm giá trị năng lượng của hydro bị mất trong quá trình phân tách các phân tử nước và 15 phần trăm khác có thể bị mất trong quá trình nén và lưu trữ. Báo cáo Vitality Innovation đã xếp hạng các mục đích sử dụng cuối cùng tiềm năng của hydro theo khả năng tồn tại lâu dài của chúng và xác định rằng nó có ý nghĩa nhất về mặt tài chính và môi trường đối với việc lọc dầu và sản xuất amoniac làm phân bón, đồng thời cũng có giá trị trong sản xuất thép và hàng không chặng dài và vận tải biển.

Nếu không có những quy định chặt chẽ về việc sử dụng năng lượng tái tạo, ngành công nghiệp hydro thực sự có thể làm tăng tổng lượng khí thải.

Các chuyên gia năng lượng đồng ý về những mục đích sử dụng giá trị cao này đối với hydrogren, nhưng Đạo luật Giảm lạm phát đảm bảo tín dụng thuế cho nhiên liệu này, bất kể mục đích sử dụng cuối cùng là gì, trong 10 năm. Theo báo cáo của Vitality Enhancements, với những tiến bộ nhanh chóng trong công nghệ pin, sẽ rất khó để biện minh cho chi phí của hydro trong các ngành công nghiệp như vận tải đường bộ — vốn có thể hoạt động rẻ hơn nhiều khi sử dụng điện — khi tín dụng kết thúc. Một nghiên cứu gần đây của một nhóm các nhà nghiên cứu Harvard ước tính rằng tùy thuộc vào mục đích sử dụng cuối cùng, hydro xanh có thể trở nên kém hiệu quả về mặt chi phí hơn trong việc chống biến đổi khí hậu so với việc thu giữ CO2 trực tiếp từ không khí, mà Cơ quan Năng lượng Quốc tế ước tính sẽ có chi phí vận hành, khi mở rộng quy mô, từ 230 đến 630 đô la cho mỗi tấn CO2 thu được.

Xem thêm  How China Turned the World’s Chief on Renewable Energy

Và sau đó là vấn đề tác động. Bảy trung tâm kết hợp được dự kiến ​​sẽ giảm lượng khí thải nhà kính hàng năm là 25 triệu tấn CO2 một năm (không tính lượng khí thải liên quan đến sản xuất hydro). Một số chuyên gia cho biết tổng khối lượng không đáng kể — nó chỉ chiếm chưa đến một nửa phần trăm tổng lượng khí thải CO2 của Hoa Kỳ — khi xem xét đến 7 tỷ đô la tiền hỗ trợ của người nộp thuế. Nhưng Bộ Năng lượng coi các trung tâm là chất xúc tác, một cách để “khởi động mạng lưới quốc gia gồm các nhà sản xuất, người tiêu dùng và cơ sở hạ tầng kết nối hydro sạch”; có lẽ, chi phí sản xuất hydro sẽ giảm khi ngành này phát triển.

Một cơ sở sản xuất hydro tại Nhà máy điện hạt nhân Constellation Nine Mile Point ở Scriba, New York.

Một cơ sở sản xuất hydro tại Nhà máy điện hạt nhân Constellation 9 Mile Degree ở Scriba, New York.
Lauren Petracca / Bloomberg qua Getty Pictures

Theo Hội đồng Bảo vệ Tài nguyên Quốc gia (NRDC), trừ khi chính phủ liên bang thực hiện các quy định nghiêm ngặt về thu giữ carbon và sử dụng năng lượng xanh cho các trung tâm, ngành công nghiệp này thực sự có thể làm tăng tổng lượng khí thải. Tháng 11 năm ngoái, Rachel Fakhry, giám đốc chính sách của NRDC về các công nghệ mới nổi, đã làm chứng trước Ủy ban Năng lượng và Tài nguyên Môi trường của Hạ viện rằng, để hydro thực sự bền vững, các trung tâm xanh sẽ cần tuân thủ ba nguyên tắc chính: mua điện từ các nguồn năng lượng tái tạo mới được xây dựng, thay vì lấy năng lượng tái tạo hiện có khỏi lưới điện (một yêu cầu được gọi là “bổ sung”); khớp mức sử dụng hàng giờ của họ với tính khả dụng của năng lượng xanh, điều này ngăn các trung tâm sử dụng nhiên liệu hóa thạch và mua tín dụng năng lượng sạch sau đó; và sử dụng năng lượng sạch được sản xuất gần các trung tâm, đảm bảo rằng việc cung cấp năng lượng không dẫn đến tăng lượng khí thải. Các nhà lập pháp và các nhóm ngành đã chỉ ra rằng họ sẽ phản đối yêu cầu bổ sung được đề xuất.

Trong khi chính phủ liên bang đang nỗ lực hoàn thiện cách thức điều chỉnh tín dụng thuế hydro, các chuyên gia năng lượng vẫn đang vật lộn với tầm quan trọng tiềm tàng và giá trị của các trung tâm được đề xuất. Danny Cullenward, một nhà kinh tế học về khí hậu và là thành viên cấp cao tại Trung tâm Chính sách Năng lượng Kleinman của Đại học Pennsylvania cho biết: “Một trong những thách thức lớn trong lĩnh vực rộng lớn hơn về quá trình khử cacbon cho các hệ thống lớn, nghiêm túc là chúng ta đang nói về nhiều hình ảnh tưởng tượng khác nhau”. “Chúng ta đang đổ tiền vào các trung tâm. Chúng ta đang đổ tiền thông qua khoản tín dụng thuế này vào việc sản xuất hydro. Nhưng thực sự không có bất cứ điều gì giống với một chiến lược phối hợp về việc sử dụng hydro đúng cách”, ông nói. “Thực ra, đó là một điều rất kỳ lạ, nếu bạn nghĩ về nó”.

By

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *