CHLB ĐỨC – Công ty LBST GmbH thay mặt Trung tâm Hàng hải Đức (German Maritime Center), lần đầu tiên ước tính nhu cầu hydro của ngành hàng hải. Nghiên cứu đã được trình bày trong một sự kiện trực tuyến vào ngày 25.07.2023 và được đăng tải trên website công ty LBST.
Tại sự kiện, tiến sĩ Leo Diehl – giám đốc dự án & tư vấn tại công ty Ludwig-Bölkow-Systemstechnik GmbH (LBST), chia sẻ về nghiên cứu và tiềm năng của hydro đối với ngành hàng hải.
Sau đây là bài tường thuật buổi phỏng vấn tiến sĩ Diehl, được dịch từ nguồn của hội chợ Hannover Messe 2023.
Theo nghiên cứu của tiến sĩ, nhu cầu về năng lượng hydro trong ngành hàng hải ước tính khoảng 3,5 triệu tấn mỗi năm. Các ứng dụng chính của hydro trong ngành hàng hải là gì? Nhu cầu chủ yếu là vận chuyển đường biển, do đó việc sử dụng hydro làm nhiên liệu chiếm tỷ lệ nhiều nhất. Ví dụ, tàu chở dầu hoặc tàu chở hàng thường có nhu cầu điện năng từ 6 đến 12 Megawatt. Vào năm 2045, việc vận chuyển nội địa trong thời gian dài có thể sử dụng 100.000 tấn hydro. Do tiềm năng vận chuyển lớn, đặc biệt dọc theo sông Rhine, vận tải nội địa sẽ cần sử dụng hydro làm nhiên liệu với số lượng lớn hơn vào đầu những năm 2030.
Ngoài nhu cầu vận chuyển đường biển, hydro nén và pin nhiên liệu sẽ đóng vai trò lớn hơn. Các phân tích của chúng tôi chỉ ra rằng, thông qua nhiều việc áp dụng công nghệ hydro vào các thiết bị nhỏ hơn, chẳng hạn như bộ tản nhiệt hoặc xe nâng hàng trong lĩnh vực hàng hải rất có tiềm năng tạo ra giá trị lớn.
So với các công nghệ xanh khác, thì tiềm năng của hydro trong ngành hàng hải như thế nào? Như đã đề cập, ở những khu vực có mật độ năng lượng cực cao dành cho động cơ ngoài khơi, hydro và các dẫn xuất của nó hầu như không có lựa chọn thay thế. Trong lĩnh vực ứng dụng nhỏ hơn, phần lớn phụ thuộc vào tiềm năng tổng hợp của môi trường tương ứng. Tuy nhiên, trong tương lai các bến cảng sẽ tự xác định họ là trung tâm năng lượng và khí hydro. Những bến cảng như thế sẽ dần có mặt ở khắp nơi, cho nên chúng tôi tin rằng có tiềm năng tổng hợp cao và do đó hydro trong ngành hàng hải có lợi thế hơn so với các công nghệ xanh khác. Trong mọi trường hợp, hydro có thể và sẽ phải đóng một vai trò quan trọng bên cạnh các kết nối lưới điện trực tiếp hoặc các giải pháp pin thuần túy.
Những thách thức nào cần phải vượt qua, để đạt được sự tích hợp hoàn toàn hydro vào lĩnh vực hàng hải? Về mặt kỹ thuật, người ta có thể lạc quan. Không có thách thức lớn hoặc “rào cản” nào được xác định ở đây về mặt khả năng áp dụng. Điều thách thức là các khung điều kiện. Vẫn còn thiếu khung pháp lý cho lĩnh vực hàng hải và do đó cần có sự liều lĩnh để đưa ra quyết định phối hợp công nghệ cũng như vận hành bằng hydro và các dẫn xuất. Các điều kiện khung thiết yếu khác để chuyển đổi sang công nghệ H2 là an ninh đầu tư và quy hoạch. Ví dụ, các điều kiện ràng buộc hướng đến mục tiêu giảm CO2. Môi trường kinh doanh hoạt động hiệu quả, sự sẵn có của công nghệ H2 và hydro nhiên liệu, là những nền tảng thiết yếu. Đặc biệt việc đẩy mạnh và giới thiệu rộng rãi thị trường sẽ giúp giảm chi phí công nghệ H2 và nhiên liệu tái tạo.
Đã có những thành công nào trong việc sử dụng hydro trong lĩnh vực hàng hải? Nhu cầu hydro ở dạng dẫn xuất metanol đang ngày càng tăng trong các đơn đặt hàng mới từ các công ty vận tải biển lớn. Cả tập đoàn Maersk và công ty vận tải biển Hapag Lloyd đều đã chính thức thông báo rằng, họ đã và đang đặt hàng các tàu container chạy bằng nhiên liệu metanol. Ngoài ra, các hoạt động của dự án enerPort II hay tại bến cảng Tollerort thuộc cảng Hamburg (CHLB Đức) cũng đáng được nhắc đến. Ngay cả công ty vận chuyển du lịch Lake Constance cũng đang tích cực xem xét việc sử dụng tàu hydro cho mục đích thương mại.
Những phương pháp hoặc công nghệ tiên tiến nào hiện đang được phát triển để đáp ứng nhu cầu hydro của ngành hàng hải? Các giải pháp đổi mới được phát triển thông qua hợp tác, chẳng hạn như giữa các nhà cung cấp của Đức và các công ty đóng tàu. Ví dụ, để đạt được mục tiêu khử cacbon nhanh chóng trong ngành du lịch tàu biển, hệ thống pin nhiên liệu kết hợp với pin cung cấp một giải pháp tổng thể được tối ưu hóa về mặt hệ thống, đây là ý tưởng hoàn toàn mới về mặt kiểm soát hệ thống đẩy tàu. Ví dụ, nhà máy đóng tàu Meyer Werft đang hợp tác cùng công ty Freudenberg cung cấp pin nhiên liệu cho trong lĩnh vực hàng hải.
Tác động môi trường và lượng khí thải carbon của việc tăng cường sử dụng hydro trong ngành hàng hải là gì? Hiện nay, 90% hàng hóa được vận chuyển bằng đường biển. Nếu không khử cacbon thành công trong lĩnh vực này, thì quá trình chuyển đổi năng lượng không thể thành công. Mặc dù chúng tôi chưa xem xét rõ ràng tác động môi trường trong nghiên cứu này, nhưng từ các phân tích khác, chúng tôi biết rằng việc sử dụng hydro xanh, tức là hydro được sản xuất từ điện tái tạo, chắc chắn sẽ làm giảm lượng khí thải carbon. Hydro xanh là thành phần quan trọng để khử cacbon hoàn toàn trong lĩnh vực hàng hải. Do cường độ vật chất tổng thể của công nghệ hydro thấp hơn một chút, chẳng hạn như so với công nghệ pin, nên các tác động môi trường khác cũng được đánh giá tích cực hơn.
Cơ sở hạ tầng cung cấp năng lượng hydro tại các cảng và dọc theo các tuyến hàng hải là gì? Và cần đầu tư gì để phát triển cơ sở hạ tầng này? Không nghi ngờ gì nữa, việc chuyển sang sử dụng hydro đòi hỏi phải đầu tư lớn. Trong mọi trường hợp, việc sử dụng các dẫn xuất, chẳng hạn như metanol, buộc phải thay đổi chiến lược tiếp nhiên liệu cho tàu. Điều này có nghĩa là các cảng thực tế không có hoặc chỉ có tầng hầm hạn chế, sẽ phải phát triển hoặc mở rộng thêm. Tuy nhiên, cần điều tra sâu hơn để nhận biết cảng nào có tiềm năng và cảng nào sẽ bị ảnh hưởng. Ví dụ, về việc sử dụng LNG trước đây đã cho thấy rằng một quyết định về công nghệ ở châu Âu sẽ dẫn đến việc các bên tham gia có liên quan “làm theo” dọc theo các tuyến vận tải biển đến tận Đông Á và châu Mỹ.
Chiến lược tiếp nhiên liệu cũng cần được điều chỉnh trong lĩnh vực vận tải nội địa. Tuy nhiên, đặc biệt dọc theo sông Rhine (CHLB Đức) với nhiều trung tâm hóa chất và khu đô thị, có nhiều phương pháp tiếp cận tổng hợp tốt. Đặc biệt trong việc phát triển và mở rộng hơn nữa cơ sở hạ tầng dành cho khí hydro nén, các bến cảng có thể trở thành trung tâm năng lượng. Lúc này, các bến cảng vừa có nhiệm vụ tiếp nhiên liệu cho tàu và tiếp nhiên liệu cho thiết bị xử lý. Đồng thời về phía đất liền, thì các bến cảng lại có nhiệm vụ tiếp nhiên liệu cho xe tải, xe lửa, xe buýt và ô tô.
Vai trò của khung chính sách và hợp tác quốc tế trong việc thúc đẩy sử dụng hydro trong ngành hàng hải là gì? Như đã đề cập, khung pháp lý là cần thiết, nhằm quản lý sự chuyển đổi của một ngành đang phải đối mặt với sự cạnh tranh mạnh mẽ như vậy. Tất nhiên, đối với một ngành đại diện cho sự trao đổi quốc tế không giống ngành nào khác, hợp tác toàn cầu đóng một vai trò quan trọng.
Quyết định gần đây của IMO (tổ chức Hàng hải Quốc tế) nhằm thực hiện vận chuyển đảm bảo trung hòa về khí hậu vào năm 2050, cũng như các mục tiêu nhiên liệu hàng hải của châu Âu, gửi những tín hiệu tích cực quan trọng. Một ngành công nghiệp quan trọng của CHLB Đức nhận thức được đòn bẩy của mình và nỗ lực khử cacbon toàn cầu trong lĩnh vực hàng hải. Điều này sẽ mở ra tiềm năng mới để tạo ra giá trị trong lĩnh vực công nghệ động cơ đẩy thông qua pin nhiên liệu và động cơ, đồng thời phát triển công nghệ thế hệ mới, ví dụ như về thiết kế mũi tàu hoặc chân vịt tàu nhằm tối ưu hóa năng lượng.
Giới thiệu về công ty LBST Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH (LBST) là công ty tư vấn về cung cấp năng lượng bền vững và có tính cơ động. Với chuyên môn về công nghệ, thị trường và chính trị, chúng tôi hỗ trợ khách hàng quốc tế từ các ngành công nghiệp, lĩnh vực tài chính, chính trị và hiệp hội các câu hỏi về chiến lược, tính khả thi và thị trường. Các công ty lớn tin tưởng vào những đánh giá đáng tin cậy của LBST. Bốn thập kỷ kinh nghiệm liên tục của đội ngũ chuyên gia nổi tiếng liên ngành tạo nên nền tảng cho năng lực toàn diện của LBST.
Thông qua các khái niệm năng lượng và phân tích kỹ thuật, LBST đã nghiên cứu chủ đề hydro trong lĩnh vực hàng hải trong hơn 10 năm.
Để xem các tin bài khác về “Nhiên liệu Hydro”, hãy nhấn vào đây.
(Nguồn: Hannover Messe)
