Công nghệ sản xuất và quy mô thương mại hydrogen xanh tiên tiến (Kỳ 1)

Ảnh minh họa

ResearchGate được thành lập vào năm 2008 với sứ mệnh kết nối thế giới khoa học và mở rộng nghiên cứu cho tất cả mọi người với đội ngũ 20 triệu nhà nghiên cứu trong cộng đồng đến từ nhiều lĩnh vực khác nhau tại hơn 190 quốc gia và sử dụng ResearchGate để kết nối, cộng tác và chia sẻ công việc của họ cũng như mục tiêu đặt nhà nghiên cứu lên hàng đầu với các bản nghiên cứu khoa học dành cho nhà khoa học, bác sĩ lâm sàng, sinh viên, kỹ sư, nhân viên y tế công cộng, kỹ thuật viên phòng thí nghiệm, nhà khoa học máy tính, đồng thời, cung cấp một ngôi nhà chung là một nơi để chia sẻ công việc và kết nối với các đồng nghiệp trên toàn cầu.

Renewable and Sustainable Energy Reviews là một tạp chí khoa học chuyên đánh giá đồng bộ về các nghiên cứu về năng lượng bền vững và được xuất bản thành 12 số mỗi năm bởi Elsevier. Theo Báo cáo trích dẫn của Tạp chí, tạp chí này có hệ số tác động là 16,799 (2021).

Trong phạm vi bài viết này, xin trân trọng giới thiệu với độc giả những nội dung chính của bản nghiên cứu đánh giá với đề tựa “Các công nghệ sản xuất và tính thương mại hydrogen xanh tiên tiến” đã được đăng tải trên “Renewable and Sustainable Energy Reviews” số ra tháng 1/2024 của tác giả Z. Bidattul Syirat và cộng sự, và cũng đã được chia sẻ lại trên trang mạng “researchgate.net” để độc giả tham khảo.

Hiện năng lượng hydrogen đã nhận được sự hỗ trợ đáng kể từ ngành công nghiệp, các chính phủ và công chúng, định vị nó như là một nguồn nhiên liệu quan trọng trong tương lai. Tuy nhiên, việc hiện thực hóa giấc mơ thương mại của hydrogen phải đối mặt với những trở ngại đáng kể, bao gồm tốc độ tăng trưởng cơ sở hạ tầng chậm và chi phí sản xuất hydrogen sạch cao. Đánh giá này nhấn mạnh đặc biệt đến các mã màu khác nhau của hydrogen (gồm: xanh lá cây, xanh da trời, xám, nâu hoặc đen, xanh ngọc, tím, hồng, đỏ và trắng), điều này hiếm khi được thảo luận trong tài liệu cho đến nay.

Các phương pháp sản xuất hydrogen được phân loại theo mã màu, trong đó hydrogen xanh thì được sản xuất từ ​​các nguồn năng lượng tái tạo như gió và mặt trời, là một sự lựa chọn đáng mong đợi nhất. Nhu cầu về hydrogen xanh trên nhiều lĩnh vực khác nhau dự kiến ​​sẽ tăng cao. Đánh giá trên sẽ nghiên cứu toàn diện các phương pháp sản xuất hydrogen chính dựa trên chi phí, tác động môi trường và mức độ hoàn thiện về công nghệ. Dữ liệu gần đây xác nhận hiệu quả, khả năng cạnh tranh về chi phí giá cả và khả năng mở rộng của công nghệ sản xuất hydrogen xanh ngày càng tăng. Giá thành của hydrogen xanh đã có xu hướng giảm đáng kể, khiến nó có thể cạnh tranh với hydrogen xanh da trời (blue) được sản xuất từ ​​​​nhiên liệu hóa thạch có khả năng thu hồi carbon. Đánh giá này cũng xem xét kỹ lưỡng một số công nghệ sản xuất hydrogen gần đây, nêu bật những ưu điểm, nhược điểm và mức độ sẵn sàng về mặt công nghệ của chúng trên thị trường. Trong số này, tế bào điện phân oxide rắn (solid oxide electrolysis cell-SOEC) hiện đang hoạt động tốt hơn các loại khác, với màng trao đổi anion (anion exchange membrane-AEM) và tái sinh reforming khí methane bằng điện phân (electrified steam methane reforming-ESMR) cũng cho thấy nhiều hứa hẹn. Đánh giá này cũng tóm tắt ngắn gọn tiến bộ toàn cầu về cơ sở hạ tầng và chính sách hydrogen. Bằng cách nêu bật các mã màu đa dạng của hydrogen và thảo luận về những bài học quan trọng cũng như ý nghĩa cho tương lai, đánh giá này cung cấp sẽ một cái nhìn tổng quan toàn diện về bối cảnh năng lượng hydrogen. Trọng tâm độc đáo này làm phong phú thêm tài liệu và nâng cao hiểu biết của chúng ta về hydrogen như một nguồn năng lượng đầy hứa hẹn.

1. Giới thiệu

Lượng phát thải khí nhà kính (GHG) toàn cầu đã tăng đến mức mức cao nhất trong lịch sử, gây ra mối đe dọa hiện hữu đối với loài người khi hiện tượng nóng lên toàn cầu tiếp tục trầm trọng hơn. Trong số tất cả các hoạt động của con người, việc đốt nhiên liệu hóa thạch để lấy năng lượng là hoạt động đóng góp đáng kể nhất đến sự gia tăng hiệu ứng khí nhà kính GHG, đặc biệt là carbon dioxide. Sức nóng từ mặt trời sau đó đã bị giữ lại bởi khí nhà kính GHG, điều này làm tăng nhiệt độ. Vì vậy, Mục tiêu chính của Thỏa thuận Paris 2015 là cố gắng hạn chế nhiệt độ trái đất tăng lên 1,5◦C và thực hiện nỗ lực toàn cầu mạnh mẽ hơn để giải quyết biến đổi khí hậu bằng cách giữ mức tăng nhiệt độ trong thế kỷ này ở mức dưới ngưỡng 2◦C trước mức tiền công nghiệp. Vì vậy, các nước trên thế giới đã đồng ý việc cắt giảm lượng khí thải carbon là rất cần thiết để ngăn chặn những tác hại của biến đổi khí hậu, chẳng hạn như sự phá hủy rặng san hô, sóng nhiệt, cháy rừng và lũ lụt thường xuyên, hạn hán và mực nước biển dâng cao. Hiện có nhiều giải pháp khác nhau đã được thảo luận, bao gồm cả việc chuyển đổi sang năng lượng tái tạo tương lai bền vững vì năng lượng tái tạo là nguồn năng lượng dồi dào và là nguồn tài nguyên thiên nhiên được bổ sung liên tục.

Năng lượng mặt trời, thủy điện, gió, sinh khối và khí sinh học là những nguồn năng lượng bền vững không bị cạn kiệt và không gây tác động có hại lâu dài đến môi trường. Năng lượng bền vững đòi hỏi phải bảo tồn năng lượng, sử dụng hiệu quả và năng lượng tái tạo để giảm thiểu biến đổi khí hậu và bảo vệ môi trường. Hydrogen có tiềm năng lớn để trở thành một phần thiết yếu của hệ thống năng lượng tương lai sạch, an toàn và tiết kiệm chi phí. Trong khi đó, hydrogen lại rất linh hoạt và có thể cho phép các nguồn năng lượng tái tạo như gió và quang điện rắn (PV) giúp đóng góp đáng kể hơn. Những nỗ lực hydrogen gặp thất bại chủ yếu do các yếu tố môi trường gây ra bởi quá trình xử lý nhiệt. Tuy nhiên, những tiến bộ công nghệ đổi mới sáng tạo gần đây, bao gồm xe điện (EV), gió, pin và năng lượng mặt trời. Các chính sách của nhiều nước trên thế giới đưa ra đã cho thấy số chính sách này có thể tạo ra các ngành công nghiệp năng lượng sạch toàn cầu. Hydrogen sạch đang đạt được nhiều sự quan tâm và hỗ trợ với các dự án đã phát triển và chính sách toàn cầu ngày càng gia tăng. Điều này đạt được là do hydrogen có khả năng giải quyết một phạm vi rộng những thách thức về năng lượng, chẳng hạn như giảm khí phát thải CO₂, đặc biệt trong các ngành công nghiệp khó loại bỏ carbon như sắt thép, hóa chất và vận tải đường dài, đồng thời có nhiều phương cách sử dụng và ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như trong sản xuất phân bón và lĩnh vực hóa lọc dầu.

Một trong những yếu tố quan trọng của việc kết hợp hydrogen trong chiến lược năng lượng là hydrogen có thể giúp loại bỏ carbon trong ngành năng lượng bằng cách cung cấp nguồn lưu trữ và vận chuyển năng lượng sạch và đáng tin cậy. Điều này có thể giúp giảm thiểu sự phụ thuộc của chúng ta vào nhiên liệu hóa thạch và làm cho năng lượng của thế giới cung cấp khả năng ứng phó với biến đổi khí hậu được tốt hơn. Hydrogen còn được liên kết với nguyên tắc tiêu chuẩn quản trị môi trường, xã hội và doanh nghiệp (ESG) vì thân thiện với môi trường, có lợi cho xã hội và tính khả thi về kinh tế. Ngoài ra, hydrogen có thể giúp đạt được một số cam kết về các mục tiêu phát triển bền vững (SDG) của Liên hợp quốc (UN), chẳng hạn như SDG 7 (Năng lượng sạch với giá phải chăng) hay SDG 13 (Hành động vì khí hậu) và SDG 17 (Hợp tác vì các mục tiêu).

Dù sao, việc sử dụng rộng rãi hydrogen sạch trong năng lượng toàn cầu trong quá trình chuyển đổi phải đối mặt với một số thách thức, bao gồm cả sự phát triển chậm cơ sở hạ tầng hydrogen, điều này đã ngăn cản việc áp dụng một cách rộng rãi. Hơn thế nữa, việc sản xuất hydrogen từ năng lượng carbon thấp cực kỳ tốn kém, và hydrogen gần như được cung cấp hoàn toàn bằng khí đốt tự nhiên và than đá. Hiện nay, các quy định luật lệ đang cản trở sự phát triển của một môi trường sạch của ngành công nghiệp hydrogen. Tuy nhiên, một số ngành công nghiệp và công ty đang nỗ lực triển khai hydrogen xanh trong sản phẩm của họ. Hiện nhu cầu về hydrogen xanh đang gia tăng và sẽ là năng lượng tái tạo có nhu cầu cao trong tương lai. Nhận thức về tầm quan trọng của hydrogen xanh đã dẫn đến tới công nghệ xanh hơn và được chấp nhận trên toàn thế giới. Hơn thế nữa, hydrogen xanh còn được sản xuất từ ​​năng lượng tái tạo trong quy trình chuyển đổi năng lượng thành khí đốt có thể trở nên hiệu quả hơn về mặt chi phí do chi phí năng lượng tái tạo sụt giảm mạnh gần đây.

Hiện công nghệ hydrogen cho thấy khả năng phục hồi vượt trội trong thời kỳ đại dịch COVID-19 và động lực của nó vẫn tiếp tục diễn ra trong năm 2020 với việc 10 chính phủ trên thế giới đã ban hành và áp dụng các chính sách về hydrogen, đây được coi là một năm kỷ lục về hành động chính sách và sản xuất hydrogen carbon thấp. Dự kiến ​​đến giai đoạn 2025–2030, nhu cầu về hydrogen cho các tòa nhà (2,25–5,64 metric tonne), nhiên liệu đồng bộ (1,10–7,28 metric tonne), vận chuyển (2,12–8,55 metric tonne), nhiên liệu ammoniac (7,53–18,11 metric tonne), và mức đỉnh của ngành công nghiệp hydrogen (63,22 metric tonne) song lại sụt giảm trong quá trình tinh chế (33,82 metric tonne). Đến năm 2030 nghiên cứu này cũng dự báo sẽ có nhu cầu về hydrogen trong ngành điện, điều này sẽ chiếm 18,50 metric tonne. Tuy nhiên, sự phát triển này sẽ không đạt được những gì được yêu cầu trong Kịch bản phát thải CO₂ ròng bằng 0 (NZE) vào năm 2050. Hơn thế nữa, nhu cầu sử dụng sáng tạo nguồn hydrogen carbon thấp vẫn còn bị hạn chế trong vận tải đường bộ. Kết quả là, những nỗ lực bổ sung là điều hết sức cần thiết để tạo ra nhu cầu và giảm lượng khí thải CO₂ liên quan đến sản xuất hydrogen.

Trong các phần tiếp theo, nghiên cứu này sẽ đi sâu vào các khía cạnh khác nhau của hydrogen, tầm quan trọng của nó trong quá trình chuyển đổi sang năng lượng bền vững và những yếu tố quan trọng hình thành nên việc áp dụng và phát triển hydrogen. Tại Phần 2 cũng sẽ giới thiệu hydrogen như một nguồn năng lượng linh hoạt và vận chuyển bền vững thông qua tìm hiểu mã màu hydrogen, quá trình năng lực sản xuất, tình trạng thị trường và các ứng dụng khác nhau. Sau đó, Phần 3 sẽ thảo luận về các phương pháp sản xuất hydrogen, phân loại các công nghệ dựa trên nhiên liệu hóa thạch (xanh da trời/blue), dựa trên nguồn tái tạo (xanh lá cây/green) và gần đây là phương pháp sản xuất hydrogen xanh. Những công nghệ mới này đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tác động môi trường và tính khả thi của hydrogen như một nguồn năng lượng. Tiếp theo đó, Phần 4 sẽ khám phá bối cảnh toàn cầu của chiến lược hydrogen xanh được các quốc gia khác nhau áp dụng và đi sâu vào các khoản đầu tư làm nền tảng cho sự tăng trưởng của nền kinh tế hydrogen. Tuy vậy, việc hiểu được các chính sách và động lực kinh tế này là điều rất quan trọng để nắm bắt tương lai tiềm năng của hydrogen xanh và sạch. Cuối cùng, tại Phần 5 và Phần 6 sẽ đánh giá nghiêm túc các tiềm năng và thách thức của các phương pháp sản xuất hydrogen xanh, theo đó, Phần 5 sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về các yếu tố có thể đẩy nhanh hoặc cản trở việc sử dụng rộng rãi hydrogen làm nhiên liệu nguồn năng lượng sạch, trong khi Phần 6 thì sẽ thảo luận về các lĩnh vực cần tiếp tục nghiên cứu, phát triển và đổi mới sáng tạo để nâng cao hiệu quả, tính bền vững và hiệu quả chi phí của việc sản xuất hydrogen và cách sử dụng chúng.

Việc đánh giá tài liệu trong lĩnh vực này đã đề cập đến vấn đề kinh tế-kỹ thuật khi phân tích các mã màu hydrogen khác nhau, tác động môi trường và các khía cạnh bổ sung và cạnh tranh của hydrogen xanh và phương pháp sản xuất hydrogen xanh dựa trên phân tích độ nhạy và độ bao phủ ở Châu Âu. Tuy nhiên, hiện vẫn còn thiếu các đánh giá tổng hợp công nghệ sản xuất hydrogen xanh, các sáng kiến ​​của chính phủ các nước và các chính sách trên toàn thế giới cũng như hydrogen xanh có sẵn trên thị trường công nghệ đổi mới sáng tạo và khởi nghiệp. Nghiên cứu này có tính đóng góp độc đáo cho tài liệu nghiên cứu bằng cách cung cấp phân tích chuyên sâu về mã màu hydrogen khi khám phá 13 mã màu của hydrogen, bao gồm các phương pháp sản xuất, tác động môi trường, ưu điểm và nhược điểm của chúng. Phân tích sâu rộng này cung cấp một quan điểm độc đáo về sản xuất và sử dụng hydrogen. Ngoài ra, bằng cách xem xét các công nghệ đổi mới sáng tạo sản xuất hydrogen gần đây, tình trạng thị trường, chiến lược và chính sách toàn cầu cũng như động lực kinh tế đằng sau nền kinh tế hydrogen, nghiên cứu này cũng còn cung cấp cho độc giả có cái nhìn tổng quan toàn diện về vai trò của hydrogen trong quá trình chuyển đổi sang năng lượng bền vững. Hơn nữa, nghiên cứu này còn nhằm mục đích phân biệt các nguồn lực và công nghệ đổi mới sáng tạo được sử dụng cũng như những lợi thế và nhược điểm của từng mã màu hydrogen, đồng thời cũng nhấn mạnh chìa khóa những bài học rút ra và ý nghĩa đối với tương lai của hydrogen như một nguồn năng lượng tái tạo.

2. Phương pháp luận

Tìm kiếm toàn diện trong cơ sở dữ liệu Scopus và Google Scholar đã bắt đầu với các từ khóa bao gồm “xanh, sản xuất hydrogen, công nghệ, sinh khối” trong các tính năng tìm kiếm như “tiêu đề, tóm tắt và từ khóa”. Mục tiêu chính là đánh giá những tiến bộ gần đây và công nghệ đổi mới sáng tạo trong lĩnh vực này. Tiếp theo, việc tìm kiếm tiếp tục bằng cách lọc lĩnh vực nghiên cứu, tức là: “năng lượng, kỹ thuật, khoa học công nghệ môi trường và kỹ thuật hóa học”. Lọc thêm cho loại tài liệu bao gồm các bài viết và bài đánh giá được trích dẫn nhiều nhất để xem xu hướng hydrogen trong năm năm qua. Một tập hợp từ khóa rộng hơn được sử dụng hoặc kết hợp các thuật ngữ liên quan bổ sung có thể giảm thiểu hạn chế điều này. Trong khi đó, dữ liệu chủ yếu được lấy từ trang web của Cơ quan năng lượng quốc tế (IEA) về chính sách và nền kinh tế hydrogen, vì gần đây họ đã cập nhật chính sách và nền kinh tế hydrogen cho tất cả quốc gia trên thế giới. Ngoài ra, các báo cáo cũng được trích xuất từ ​​các trang web của nhiều chính phủ, chẳng hạn như Cơ quan năng lượng tái tạo Úc (ARENA). Khác với chính sách của các quốc gia khác, chẳng hạn như của Indonesia, thì lại được thu thập từ nghiên cứu các bài viết đăng tải hay công bố. Tin tức và kết quả các cuộc họp báo liên quan cũng được trích dẫn để có được ý kiến ​​và nhận thức mới nhất của các chuyên gia về hydrogen. Cuối cùng, nhóm tác giả xem xét bản tóm tắt điều này bằng cách thu thập tất cả thông tin từ các học giả và chuyên gia trong khu vực tư nhân và chính phủ. Phạm vi của việc xem xét tài liệu này là giới hạn ở công nghệ hydrogen xanh tương đối hiện đại trong sản xuất hơn là mọi công nghệ sẵn có.

Ngoài ra, một hạn chế khác của bản nghiên cứu đánh giá này bắt nguồn từ sự khan hiếm dữ liệu, đặc biệt là trong việc đánh giá tính sẵn có và tính bền vững của các yêu cầu những nguồn tài nguyên như nguồn năng lượng tái tạo (ví dụ: năng lượng mặt trời, gió) và nước để sản xuất hydrogen xanh ở các vùng cụ thể và thu được dữ liệu tác động môi trường một cách toàn diện cho tất cả các giai đoạn của quá trình sản xuất hydrogen trong vòng đời sản xuất, bao gồm phát thải CO₂, sử dụng nước và đất. Các phương pháp đã lựa chọn, tức là việc sử dụng các từ khóa cụ thể, có thể vô tình loại trừ nghiên cứu có liên quan không được các từ khóa đó nắm bắt. Ngoài ra, phạm vi của việc xem xét tài liệu, tập trung vào việc thiết lập công nghệ tiên tiến nhất, có thể loại trừ các công nghệ mới nổi và có tiềm năng là những công nghệ quan trọng chưa được công nhận là tiên tiến. Ý nghĩa chính sách của phương pháp được lựa chọn này sẽ là tập trung vào các công nghệ sáng tạo mới nổi và có tiềm năng quan trọng, nâng cao nghiên cứu và thu thập dữ liệu, hợp tác liên khu vực, sự phối hợp chính sách toàn cầu, các phương pháp đánh giá được tiêu chuẩn hóa và lập các kế hoạch cho sự bền vững tài nguyên.

3. Quang phổ vạch của hydrogen

Hydrogen là chất khí không màu nhưng có thể nhận biết được bằng 13 mã màu vạch khác nhau, đề cập đến phương pháp hoặc nguồn được sử dụng để sản xuất ra chúng. Các mã màu vạch này bao gồm xanh lá cây, xanh da trời, xám, nâu hoặc đen, xanh ngọc, tím, hồng, đỏ và trắng, trong khi đó, hydrogen màu xanh lá cây, xanh da trời, nâu, vàng, xanh ngọc và hồng đều là những biệt danh hoặc mã màu vạch được sử dụng trong ngành công nghiệp năng lượng để phân biệt hydrogen. Các phương pháp sản xuất khác biệt có thể tạo ra hydrogen có màu sắc khác nhau. Vì không có quy ước đặt tên toàn cầu nào tồn tại nên ý nghĩa có thể thay đổi theo thời gian và giữa các quốc gia. Việc sản xuất hydrogen nâu, xám và đen đem đến một nguồn phát thải khí nhà kính GHG đáng kể bởi do những loại hydrogen này được sản xuất bằng cách sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than và khí đốt tự nhiên. Hydrogen xám được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch, thường thông qua quy trình sản xuất bằng hơi nước ở nhiệt độ cao từ nguồn khí methane, chẳng hạn như khí tự nhiên (steam-methane reforming -SMR), do vậy, quá trình này diễn ra đã thải khí carbon dioxide vào khí quyển. Hydrogen đen hoặc nâu thì được cho là từ than, với màu sắc tượng trưng cho loại than được sử dụng là bitum (đen) hoặc than non (nâu) tương ứng. Khí hóa than cũng có thể tạo ra hydrogen song đó là một quá trình gây ô nhiễm môi trường cao khi giải phóng lượng carbon dioxide và carbon monoxide vào khí quyển.

Trong khi tỷ lệ hydrogen đen và xám ngày càng giảm thì hydrogen nâu vẫn là loại hydrogen phổ biến nhất được sản xuất ở Hoa Kỳ. Hydrogen nâu được sản xuất bằng công nghệ SMR thải ra khí carbon dioxide (CO₂) vào khí quyển. Trong khi sử dụng pin nhiên liệu hydrogen có thể cũng làm giảm ô nhiễm không khí, do vậy, sản xuất hydrogen từ nhiên liệu hóa thạch không phải là một giải pháp bền vững. Phát triển các công nghệ đổi mới sáng tạo có thể sản xuất hydrogen mà không thải ra khí nhà kính GHG là điều cấp thiết để đạt được mục tiêu hydrogen xanh tương lai. Trong khi đó, quá trình sản xuất hydrogen xanh da trời/blue lại phát thải ra CO₂ cho dù nó bền vững hơn các phương pháp sản xuất hydrogen truyền thống. Do đó, hydrogen blue không đáp ứng được mục tiêu giảm phát thải khí nhà kính GHG theo cam kết quốc tế. Mặt khác, hydrogen xanh còn là một công nghệ sạch nhằm mục đích tạo ra lượng khí thải CO₂ bằng 0. Công nghệ sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như tấm pin mặt trời và turbine gió, điện phân nước để tạo ra hydrogen, loại bỏ gần như toàn bộ lượng khí thải carbon. Tuy nhiên, sản xuất hydrogen xanh hiện đắt hơn so với sản xuất hydrogen xanh blue có thể là do chi phí của vật liệu điện phân.

Mặc dù tốc độ tiến bộ trong sản xuất hydrogen từ các nguồn tái tạo trước đây còn chậm nhưng những tiến bộ gần đây cho thấy rằng sự tiến bộ đáng kể hiện đang được thực hiện. Hydrogen xanh được tạo ra bởi sử dụng năng lượng tái tạo để điện phân nước, không tạo ra lượng khí thải carbon ra môi trường. Quá trình này chuyển đổi nước thành hydrogen và khí oxygen bằng sử dụng điện. Ngược lại với hydrogen green, hydrogen blue lại được sản xuất bằng nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, khí CO₂ khi sản sinh ra thì được thu hồi và lưu trữ dưới lòng đất, còn được gọi là sự cô lập carbon. Hiện một số công ty đang cố gắng sử dụng lượng carbon được thu giữ theo một quy trình công nghệ gọi là thu hồi, lưu trữ và sử dụng carbon (carbon capture, storage, and use -CCSU). Các quá trình sản xuất hydrogen blue là loại carbon trung tính vì nó không thải ra khí CO₂ ra khí quyển. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý việc sử dụng hydrogen blue không phải là một yêu cầu để đủ điều kiện áp dụng công nghệ CCSU. Trong khi đó, hydrogen ngọc lam (turquoise) lại được sản xuất từ ​​​​nhiệt phân khí methane với mức tiêu thụ một phần bảy năng lượng cần thiết để tạo ra hydrogen từ nước tách carbon thành dạng rắn chứ không phải ở dạng khí. Đối với hydrogen tím (purple) thì lại được tạo ra bằng cách tách nước thành hydrogen và oxygen thông qua việc sử dụng năng lượng hạt nhân và nhiệt, được gọi là kết hợp điện phân hóa học. Đối với hydrogen hồng (pink) thì được tạo ra bằng cách sử dụng năng lượng hạt nhân để điện phân nước. Về hydrogen đỏ (red) được tạo ra thông qua quá trình tách nước xúc tác ở nhiệt độ cao khi sử dụng năng lượng nhiệt hạt nhân. Trong khi đó, hydrogen trắng (white) đơn giản là loại hydrogen tồn tại một cách tự nhiên.