Đang có một cuộc chạy đua ngầm xây kho lưu trữ loại năng lượng siêu sạch để loại bỏ khí đốt Nga

Trên toàn cầu, các công ty năng lượng và chính phủ các nước đang chạy đua để tăng khả năng lưu trữ hydro nhằm tăng cường an ninh năng lượng và giảm sự phụ thuộc vào khí đốt tự nhiên.

Khi đầu tư vào nghiên cứu phát triển công nghệ hydro tăng lên, một số cường quốc cũng phát triển song song các giải pháp lưu trữ để sử dụng hydro cho nhiều mục đích khác nhau. Tăng cường lưu trữ cho phép các quốc gia sản xuất và lưu trữ hydro để sử dụng giống khí đốt tự nhiên.

Là một phần của Lộ trình và Chiến lược hydro sạch Quốc gia, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DoE) đang thảo luận về tiềm năng tăng cường lưu trữ hydro. Họ đang xem xét các phương pháp lưu trữ hydro để quyết định lựa chọn tối ưu nhất cho việc lưu trữ lâu dài.

Hydro có thể được lưu trữ theo một số cách khác nhau, trong các bình chứa khí hoặc lỏng, trong kho dưới lòng đất vv…

Hiện đã có các bể chứa thương mại được sử dụng tại Mỹ, chủ yếu tại các trạm tiếp nhiên liệu, khi một lượng lớn hydro lỏng được sử dụng trong hàng không vũ trụ. Chẳng hạ, Trung tâm vũ trụ Kennedy ở Florida là nơi đặt một bể chứa 1,25 triệu gallon hydro lỏng.

Các hang động ngầm cũng được sử dụng để lưu trữ hydro sử dụng trong ngành hoá dầu với 3 hang động địa chất lưu trữ hydro quy mô lớn ở Mỹ hiện nay. DoE cũng đã xác định một số khu vực ở Mỹ phù hợp nhất để phát triển các kho lưu trữ trong hang lớn hơn.

DoE nhấn mạnh việc lưu trữ hydro là chìa khóa cho sự tiến bộ của công nghệ pin nhiên liệu và giao thông vận tải. Do mật độ năng lượng thấp, hydro cho ra năng lượng thấp trên mỗi đơn vị thể tích và nó yêu cầu các hình thức lưu trữ chuyên dụng. Các thùng để giữ khí hydro phải duy trì áp suất cao trong khoảng 350-700 bar. Hydro lỏng thì cần được bảo quản ở nhiệt độ đông lạnh vì nó có nhiệt độ sôi là 252,8 độ C.

Tại Anh, hãng năng lượng SSE đã bắt đầu khai quật một hang động dưới lòng đất ở phía động Yorkshire để lưu trữ hydro. Dự báo bao gồm một máy điện phân 35 megawatt để sản xuất hydro xanh, sau đó lưu trữ trong hang động khổng lồ.

Hydro có thể được sử dụng để chạy tuabin nhằm cung cấp điện cho lưới điện trong giai đoạn nhu cầu cao nhất. SSE hy vọng dự án trị giá hơn 120 triệu USD này sẽ là bước khởi đầu cho các dự án lưu trữ hydro lớn hơn trong tương lai. Dự án được cho sẽ đi vào hoạt động năm 2025. Siemens Energy sẽ thực hiện công việc thiết kế và kỹ thuật của dự án.

SSE thậm chí đã có những kế hoạch dài hạn hơn khi hợp tác với công ty năng lượng Na Uy Equinor để phát triển nhà máy điện hydro Keadby trên cùng địa điểm nói trên vào năm 2028. Đây được kỳ vọng là nhà máy điện chạy bằng 100% hydro lớn đầu tiên trên thế giới.

Trong khi Anh phải đối mặt với nhiệt độ thấp kỷ lục và giá năng lượng tăng cao do thiếu khí đốt, SSE đang cung cấp một loại năng lượng tái tạo thay thế mà họ hy vọng một ngày nào đó sẽ thay thế khí đốt tự nhiên.

Sự phát triển chậm của lĩnh vực hydro xanh chủ yếu do chi phí cao phát sinh khi thiết lập các cơ sở hoạt động. Tài trợ từ chính phủ có thể là bước ngoặt giúp công nghệ phát triển nhanh hơn, trở nên rẻ hơn để triển khai trên quy mô lớn.

EU cũng đang phát triển các kế hoạch lưu trữ hydro. Họ coi đây là chìa khoá cung cấp năng lượng tái tạo cho lưới điện khi cần thiết. Vì hydro có thể được lưu trữ với số lượng lớn trong thời gian dài nên nó rất an toàn cho quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch. Đây cũng ưu điểm lớn khi năng lượng mặt trời và gió thường không cung cấp đủ năng lượng trong giai đoạn cao điểm.