Thập niên 1990 đánh dấu kỷ nguyên của năng lượng gió, tiếp theo là những năm 2000, khi năng lượng mặt trời chiếm ưu thế, và đến thập niên 2010, thời đại của pin bắt đầu.
Khi chúng ta bước vào thập niên 2020, giai đoạn tiếp theo của cuộc cách mạng năng lượng đang mở ra, và trọng tâm của nó là hydro.
Gần như mỗi tuần đều có tin tức về những dự án và bước tiến đột phá trong lĩnh vực hydro.
Hydro – phân tử nhỏ nhất trong tự nhiên chứa đựng tiềm năng to lớn như một loại nhiên liệu sạch, có thể dẫn dắt quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu. Loại khí này có thể được sử dụng trong động cơ hoặc pin nhiên liệu để cung cấp năng lượng cho phương tiện giao thông, phát điện và tạo nhiệt.
Hơn nữa, hydro còn là nguyên liệu đầu vào cho nhiều sản phẩm hóa học, bao gồm amoniac (thành phần thiết yếu trong phân bón) và metanol (dùng trong sản xuất nhựa).
Vẻ đẹp của hydro nằm ở khả năng lưu trữ vô thời hạn trong bồn chứa hoặc các hang muối đá, khiến nó trở thành ứng cử viên đầy hứa hẹn cho việc lưu trữ năng lượng dài hạn. Một trong những đặc tính then chốt của hydro là khả năng thay thế hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch mà không thải ra khí các-bon đi-ô-xít gây hại.
Hydro là nguồn năng lượng không phát thải các-bon, tương tự như điện năng, nhưng có những lợi thế riêng biệt trong việc khử các-bon cho các lĩnh vực khó xử lý như công nghiệp nặng, vận tải đường dài hoặc lưu trữ năng lượng theo mùa.
Nhiều kịch bản khử các-bon dự báo rằng hydro sẽ là yếu tố then chốt giúp đạt mức phát thải ròng bằng không vào giữa thế kỷ XXI.
Chẳng hạn, Cơ quan Năng lượng Quốc tế và Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế dự đoán rằng hydro sẽ chiếm 12–13% tổng nhu cầu năng lượng cuối cùng vào năm 2050, một bước nhảy vọt đáng kể so với sự hiện diện gần như không đáng kể của nó hiện nay.
Ngành năng lượng hydro đã phát triển thành một ngành công nghiệp lớn. Tuy nhiên, có ba đặc điểm chính của thị trường năng lượng hydro hiện nay cho thấy một sự chuyển mình mang tính cách mạng đang đến gần.
Hiện tại, việc sản xuất hydro chủ yếu dựa vào nhiên liệu hóa thạch chưa qua xử lý, và nó chủ yếu được sử dụng làm nguyên liệu đầu vào cho công nghiệp.
Để mở khóa toàn bộ tiềm năng của hydro trong bức tranh năng lượng sạch, mỗi mắt xích trong chuỗi giá trị cần phải trải qua một cuộc cải tổ lớn. Sản xuất phải chuyển sang nguồn nguyên liệu sạch hơn, và tiêu thụ phải đa dạng hóa sang các ngành công nghiệp mới. Hydro và các dẫn xuất của nó có thể phát triển thành hàng hóa năng lượng dùng cho thương mại quốc tế.
Tuy nhiên, vẫn còn nhiều tranh luận về con đường phát triển hydro sạch, đặc biệt là về cách sản xuất hydro và các lĩnh vực nên ứng dụng nó.
Về phía sản xuất, có hai phương pháp chính để tạo ra hydro sạch:
- Hydro xanh, được sản xuất từ điện tái tạo;
- Hydro xanh dương, được tạo ra từ khí tự nhiên kết hợp với công nghệ thu giữ các-bon.
Hơn nữa, hydro xanh được đánh giá là có tiềm năng giảm chi phí lớn nhất. Nhiều dự báo hiện nay cho thấy rằng hydro xanh sẽ trở nên rẻ hơn so với hydro xanh dương và hydro xám (sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch chưa qua xử lý) trước khi thập kỷ này kết thúc.
