Ba quốc gia tiên phong chuyển đổi năng lượng

Năng lượng mặt trời và gió nổi ngoài khơi: công nghệ mới để điện khí hóa tương lai

Các quốc gia tiên phong

Các nước Bắc Âu, vốn nổi tiếng trong lĩnh vực năng lượng xanh với các khoản đầu tư khủng vào năng lượng tái tạo, có thể xem là tấm gương cho các nước châu Âu noi theo.

Công ty nghiên cứu năng lượng Rystad Energy dự báo công suất phát điện từ gió và quang điện sẽ đạt 74 GW vào năm 2030 đối với Thụy Điển, Phần Lan và Đan Mạch, trong khi các nước này hiện chỉ ở mức 30GW, sản lượng cao đó sẽ vượt quá nhu cầu của họ. Điều này sẽ cho phép các nước Bắc Âu xuất khẩu năng lượng sạch với chi phí thấp và tạo nguồn cung cấp ổn định cho châu Âu.

Hiện tại, các quốc gia Bắc Âu sản xuất hơn 90% điện năng từ các nguồn năng lượng carbon thấp. Các dự án hydro tái tạo lớn dự kiến sẽ được khởi động vào năm 2030, sẽ cho phép các nước Bắc Âu củng cố vai trò lãnh đạo của họ trong quá trình chuyển đổi năng lượng xanh ở châu Âu bằng cách khử carbon đối với các ngành công nghiệp nặng như thép và xi măng.

Chiến lược dung hòa năng lượng khác biệt

Thụy Điển, Phần Lan và Đan Mạch có một số cách kết hợp năng lượng sạch hiệu quả nhất trên thế giới. Đây là kết quả của các chiến lược năng lượng sạch riêng biệt.

Thụy Điển, quốc gia có công suất phát điện lớn thứ 6 ở châu Âu, đang phụ thuộc rất nhiều vào hạt nhân và thủy điện. Năng lượng gió trên bờ hiện là nguồn điện thứ 3 của Thụy Điển. Thụy Điển vẫn có ý định tiếp tục sử dụng năng lượng hạt nhân. Việc tăng công suất sản xuất bằng năng lượng tái tạo theo kế hoạch sẽ đưa Thụy Điển trở thành một trong những nhà xuất khẩu điện lớn nhất ở châu Âu trong những năm tới.

Về phần mình, Đan Mạch là một trong những quốc gia tiên phong về công nghệ gió ngoài khơi. Chính phủ Đan Mạch đã đặt mục tiêu triển khai 12,9 GW công suất điện gió ngoài khơi vào năm 2030. Đan Mạch cũng muốn phát triển việc thu hồi và lưu trữ carbon. Đan Mạch có khả năng lưu trữ khổng lồ, đặc biệt là ở Biển Bắc.

Tuy các quốc gia Bắc Âu đã chọn các chiến lược khác nhau trong quá trình chuyển đổi năng lượng, nhưng tất cả đều đã tập trung vào quản lý năng lượng để có được sự dung hòa năng lượng và trở thành nước ít sử dụng carbon nhất. Do đó, họ đang dẫn đường cho châu Âu.

3 quốc gia tiên phong chuyển đổi năng lượng

Methanol xanh - Chìa khóa của chuyển đổi năng lượng

Methanol xanh, hay còn gọi là e-methanol, là nhiên liệu được tổng hợp thành từ carbon dioxide (CO2) và hydro xanh. Hiện nay, phần lớn e-methanol trên thế giới có nguồn gốc từ CO2 thu giữ được từ hoạt động khai thác khí đốt. Chất lượng e-methanol sẽ thay đổi tùy theo nguồn gốc xuất xứ của khí đốt.

Việc sản xuất và tiêu thụ methanol sẽ tạo ra khoảng 165 triệu tấn khí thải carbon/năm, tức 0,3% tổng lượng khí thải toàn cầu - theo dữ liệu của Hiệp hội Methanol quốc tế (IMPCA). Tuy nhiên, methanol cũng có thể được tổng hợp từ than đá (methanol xám), nhưng sẽ để lại dấu ấn carbon cao hơn. Trung Quốc hiện là nước duy nhất sản xuất methanol từ than đá. Methanol xám đang được sử dụng rộng rãi trong ngành giao thông vận tải. Tính từ đầu năm 2022, methanol xám có mức giá trung bình dưới 380 USD/tấn. Sau đó, methanol xanh xuất hiện, trở thành giải pháp cho vấn đề giảm phát thải. Tuy nhiên, methanol xanh có giá rất cao, từ 400 USD/tấn trở lên. Dù vậy, methanol xanh sẽ giúp các quốc gia đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0.

Về mặt định nghĩa, methanol xanh là dạng methanol đã trải qua quy trình sản xuất với lượng phát thải khí nhà kính thấp hoặc bằng 0. Methanol xanh cũng có thể được sản xuất từ sinh khối bền vững, thường được gọi là biomethane. Nếu được sản xuất từ CO2 và hydro tái tạo, nhiên liệu được gọi là e-methanol.

Thuật ngữ “methanol tái tạo” cũng dần xuất hiện. Về định nghĩa, methanol tái tạo được xem là methanol có khả năng giảm lượng phát thải khí nhà kính. Như vậy, methanol tái tạo được xem là “một nguồn nhiên liệu bền vững”.

Hiện nay, các công ty đang tìm cách sản xuất hàng loạt methanol tái tạo. Có nhiều nguyên liệu thô khác nhau có thể sản xuất ra được methanol tái tạo, như chất thải rắn đô thị, sinh khối, khí sinh học, biomethane và rượu đen.

Methanol xanh, dù được sản xuất bằng công nghệ khí hóa hay từ khí sinh học thì vẫn chỉ phát thải rất ít khí carbon. Biomethane được sản xuất từ công nghệ khí hóa sinh khối và chất thải rắn đô thị. Còn đối với methanol xanh sản xuất từ khí sinh học, các nhà máy thường sử dụng các chất hữu cơ như phân hoặc rơm.

Methanol xanh sản xuất từ quá trình khí hóa đòi hỏi một số bước quan trọng. Đầu tiên, khí phải được tổng hợp từ quy trình oxy hóa nhiên liệu ở nhiệt độ cao. Vào công đoạn cuối, khí tổng hợp phải được tinh chế và biến đổi thành methanol nhờ quá trình xúc tác.

Methanol xanh sản xuất từ khí sinh học có 3 công đoạn: Phân hủy kị khí các chất hữu cơ; biến đổi khí sinh học thành khí tổng hợp; tinh chế khí như trong quy trình khí hóa. Quy trình sản xuất methanol xanh từ khí sinh học sẽ phụ thuộc vào dư lượng sản phẩm nông nghiệp, thu được từ quá trình sản xuất biomethane thô. Chưa kể, biomethane có thể được biến đổi thành methanol sạch, không chứa nitơ và lưu huỳnh. Chúng ra có thể thu được loại methanol này từ các nhà máy bột giấy.

Tính đến thời điểm này, methanol là loại hóa chất được vận chuyển nhiều nhất trên thế giới. Do đó, chuyển sang sử dụng methanol xanh với sản lượng tương đương là điều rất cần thiết vì lợi ích sinh thái. Số lượng các công ty quốc tế tham gia vào lĩnh vực sản xuất và tiêu thụ biomethanol đang tiếp tục tăng lên.

Ngày nay, những nghiên cứu về phương pháp sản xuất methanol xanh hiệu quả nhất và ít tốn kém nhất đang được triển khai. Giải pháp giảm lượng khí thải carbon này sẽ rất có lợi cho các ngành công nghiệp và giao thông vận tải. Nhiều công ty đã chuyển sang sử dụng methanol, như gã khổng lồ hóa chất BASF (Đức).