Trung Quốc đã bắt đầu vận hành thương mại nhà máy chuyển hóa than thành hóa chất đầu tiên sử dụng hydro xanh. Tìm hiểu cách khí hydro được tích hợp vào...khí công nghiệpcác quy trình dựa trênkhí carbon monoxidevà hydro, cùng với những thách thức, chi phí và bối cảnh toàn cầu.
Theo đài truyền hình nhà nước CCTV đưa tin, như Reuters dẫn lời, Trung Quốc đã bước vào một giai đoạn mới trong đổi mới công nghệ khí công nghiệp khi khu phức hợp chuyển hóa than thành hóa chất đầu tiên sử dụng khí hydro xanh bắt đầu hoạt động thương mại. Dự án này do Tập đoàn Datang thuộc sở hữu nhà nước vận hành và tích hợp hệ thống điện gió và mặt trời lai ghép công suất 150 MW để cung cấp năng lượng tái tạo.
Quy mô sản xuất và thiết lập
Dự kiến cơ sở này sẽ tạo ra sản lượng hàng năm tương đương 70,59 tỷ mét khối khí hydro, được hỗ trợ bởi năng lượng tái tạo tại chỗ.
Bằng cách kết hợp điện phân với năng lượng gió và mặt trời, dự án này hướng đến mục tiêu giảm sự phụ thuộc vào hydro truyền thống có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch trong chuỗi giá trị khí công nghiệp vốn chủ yếu dựa vào than đá.
Quy trình chuyển đổi than đá thành hóa chất diễn ra như thế nào?
Các nhà máy chuyển hóa than thành hóa chất thường khí hóa than để tạo ra khí tổng hợp (syngas), một hỗn hợp gồm carbon monoxide và hydro.
Khí tổng hợp này có thể được nâng cấp thành amoniac, metanol và olefin, cùng nhiều sản phẩm hạ nguồn khác. Nhà điều hành chưa tiết lộ liệu nhà máy này có sản xuất các sản phẩm phái sinh đó hay không ở giai đoạn này.
Tại sao cần tích hợp hydro xanh?
Mục tiêu là giảm lượng khí thải trong toàn bộ vòng đời của một ngành chủ yếu dựa vào than đá, đồng thời duy trì sản lượng các sản phẩm trung gian khí công nghiệp quan trọng như hydro và carbon monoxide.
Sử dụng điện năng tái tạo để sản xuất hydro xanh thông qua điện phân có thể bù đắp một phần cường độ carbon của các dòng khí tổng hợp bắt nguồn từ than đá.
Những thách thức và chi phí chính
Chi phí cao: Hydro xanh vẫn đắt hơn so với các nhiên liệu thay thế từ hóa thạch. Ước tính hiện tại cho thấy hydro xanh có giá khoảng 2,28–7,39 USD/kg, so với khoảng 0,67–1,31 USD/kg đối với hydro xám.
Cơ sở hạ tầng: Công suất điện phân, kết nối lưới điện, cung cấp nước và hệ thống lưu trữ/nén khí hydro đòi hỏi đầu tư lớn.
Tích hợp kỹ thuật: Việc pha trộn hydro điện phân vào dòng khí tổng hợp từ than đá đặt ra những thách thức về kiểm soát quy trình, độ tinh khiết và độ tin cậy trong sản xuất khí công nghiệp quy mô lớn.
Các vấn đề về an toàn và môi trường: Việc quản lý khả năng bắt lửa, phát hiện rò rỉ và khí thải trong suốt vòng đời sản phẩm (bao gồm cả việc xử lý khí carbon monoxide và các sản phẩm phụ CO2 tiềm năng) đòi hỏi các hệ thống EHS mạnh mẽ.
Bối cảnh than đá của Trung Quốc
Trung Quốc tiêu thụ than nhiều hơn toàn bộ phần còn lại của thế giới cộng lại, chiếm hơn một nửa tổng lượng than tiêu thụ toàn cầu.
Khoảng hai phần ba lượng than của Trung Quốc được đốt để phát điện, điều này nhấn mạnh tầm quan trọng—và khó khăn—của việc khử carbon trong công nghiệp nặng và ngành điện cùng một lúc.
Bối cảnh chính sách toàn cầu
Tại COP30 ở Brazil, Liên minh Thúc đẩy Loại bỏ Than đá (PPCA), hợp tác với 29 quốc gia, các tổ chức tài chính và các tổ chức đối tác, đã công bố một lộ trình nhằm đẩy nhanh quá trình loại bỏ than đá và biến các cam kết thành hành động thực tế.
Như Bộ trưởng Canada Julie Dabrusin, đồng chủ tịch PPCA, đã lưu ý, việc chuyển đổi từ than đá sang năng lượng carbon thấp và công nghệ sạch ngày càng được xem là điều tất yếu đối với tăng trưởng kinh tế và bảo vệ môi trường.
Triển vọng thị trường
Cơ quan Năng lượng Quốc tế báo cáo rằng nhu cầu than toàn cầu đã đạt mức cao kỷ lục vào năm 2024, do Trung Quốc, Ấn Độ và các nền kinh tế mới nổi khác ở châu Á thúc đẩy - điều này cho thấy quy mô của thách thức chuyển đổi.
Các dự án kết hợp năng lượng tái tạo với sản xuất khí hydro trong các khu phức hợp chuyển hóa than thành hóa chất có thể đóng vai trò là các bước trung gian để giảm phát thải trong toàn bộ chuỗi cung ứng khí công nghiệp dựa vào carbon monoxide và hydro.
Bước đi tiên phong của Trung Quốc trong việc tích hợp hydro xanh vào nhà máy chuyển hóa than thành hóa chất đánh dấu một trường hợp thử nghiệm quan trọng. Nếu vượt qua được các rào cản kỹ thuật và chi phí, việc pha trộn hydro điện phân với khí tổng hợp từ than đá có thể làm giảm lượng khí thải từ các hoạt động khí công nghiệp trong khi vẫn duy trì sản xuất các chất trung gian quan trọng như khí hydro và carbon monoxide.
Thời gian đăng bài: 26/11/2025