Biến than nâu thành nguồn năng lượng sạch, bền vững
Cuộc khủng hoảng khí hậu khiến việc tìm kiếm các nguồn năng lượng sạch trở nên cấp bách. Than nâu đang mở ra một giải pháp cho vấn đề này.
Năng lượng hydro không chỉ đáp ứng được điều kiện sạch, không tạo ra khí thải carbon, mà còn có trữ lượng dồi dào, dễ dàng chuyển đổi sang các dạng năng lượng khác - kể cả điện. Tuy nhiên, chi phí sản xuất cao từ lâu đã là một trở ngại cho việc áp dụng rộng rãi.
Được sự ủng hộ của Chính phủ cả hai nước, các nhà khoa học Australia và Nhật Bản đang hợp tác phát triển một dự án nghiên cứu mới ở ở bang Victoria của Australia, không những mở ra hy vọng cắt giảm mạnh chi phí mà còn tận dụng được một nguồn tài nguyên dồi dào.
Australia hiện có trữ lượng lớn than non, hay còn gọi là "than nâu". Than nâu vốn rất dễ cháy, không thể xuất khẩu và chỉ được sử dụng cho các nhà máy nhiệt điện trong nước.
Các công ty Nhật Bản đã tìm ra cách để chiết xuất hydro từ than nâu và sản xuất thứ mà họ đang kỳ vọng có thể trở thành loại nhiên liệu sạch, giá rẻ trong tương lai.
Các kỹ sư Nhật Bản đã mất nhiều tháng ròng để tìm ra phương pháp tinh chế hydro hiệu quả. Quá trình được bắt đầu bằng việc đốt nóng than nâu để kích hoạt giải phóng một số khí, bao gồm hydro, carbon dioxide và nitơ. Hydro sau đó được chiết tách ra khỏi các khí khác và được tinh chế để sử dụng.
Tuy nhiên việc sản xuất hydro chỉ là thử thách đầu tiên. Khó khăn tiếp sau là các chuyên gia phải tìm cách vận chuyển nó, và để làm được điều này, hydro cần được hóa lỏng và giữ ở nhiệt độ âm 253°C. Do nhiệt độ hóa lỏng cực thấp và sản phẩm này chưa từng được vận chuyển ra nước ngoài nên khâu này cũng được coi là một thách thức không hề nhỏ.
Giải pháp này chính là tàu chở hydro hóa lỏng đầu tiên trên thế giới, do nhà sản xuất công nghiệp nặng Kawasaki của Nhật Bản chế tạo. Nó được trang bị một bồn chứa có cấu trúc hai lớp vỏ cách nhiệt để ngăn chặn sự dao động nhiệt độ trong quá trình vận chuyển. Dự kiến lô hàng đầu tiên chở hydro hóa lỏng từ Úc đến Nhật Bản sẽ diễn ra vào đầu năm 2022.
Kawazoe Hirofumi, Tổng Giám đốc Hydrogen Engineering Australia tin rằng, có tiềm năng lớn về nguồn nhiên liệu hydro ở Australia.
“Chúng tôi sẽ làm mọi thứ có thể để đảm bảo rằng trong tương lai mọi người có thể sử dụng hydro làm nguồn năng lượng chính, thay cho việc sử dụng điện. Sau khi giai đoạn thử nghiệm hoàn thành, chúng tôi sẽ đánh giá kết quả và bắt đầu lên kế hoạch cho giai đoạn thương mại hóa trên quy mô lớn”, ông Kawazoe tiết lộ.
Trước đó các nhà nghiên cứu vẫn đối diện một câu hỏi: Phải làm gì với lượng khí cacbonic thải ra trong quá trình sản xuất hydro. Và đáp án chính là phát triển ra công nghệ thu giữ khí thải CO2 và chôn chúng xuống dưới đáy đại dương. Các nhà nghiên cứu tin rằng, đáy biển ngoài khơi bờ biển Victoria, nơi có một lớp đá giống như bọt biển, sẽ thích hợp để thu giữ CO2, với một nền đá cứng phía trên để bịt kín nó.
Nếu dự án thành công, việc sản xuất hydro sẽ mở rộng hơn ở Úc, và hydro có thể trở thành một trong những mặt hàng xuất khẩu chính của đất nước. Điều này cũng có thể giúp Nhật Bản tiến một bước dài hướng tới mục tiêu giảm 46% lượng khí thải nhà kính vào năm 2030”.
Minh Dương (T/h)
