Năng lượng hydro
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KINH TẾ QUẢN LÝ - - BÀI TIỂU LUẬN Đề tài: “NĂNG LƯỢNG HYDRO” Giáo viên hướng dẫn: Phạm Thị Thu Hà Nhóm hdr Lớp: Kinh tế công nghiệp K55 Hà Nội, tháng 10 năm 2012 Mục lục LỜI NÓI ĐẦU Như biết, nhiên liệu hóa thạch chủ yếu than đá dầu mỏ Việc tạo than đá dầu mỏ trình xảy hàng triệu năm Đó trình mà hợp chất hữu khác bị vùi lấp lâu ngày bị phân hủy tạo nên Vì đốt cháy nhiên liệu hóa thạch xảy việc phát thải CO2, lượng CO2 phải triệu năm loại thực vật hấp thụ hết Vì người ta nói nhiên liệu hoá thạch không tái tạo Thế giới bị phụ thuộc nặng nề vào kinh tế nhiên liệu hóa thạch Nhiên liệu đa số phương tiện giao thông vận tải nay: xe hơi, xe lửa, máy bay… xăng dầu Hơn nữa, tỉ lệ cao nhà máy điện dùng dầu hỏa, khí thiên nhiên hay than đá Nếu nhiện liệu hóa thạch, kinh tế với phương tiện giao thông, liên lạc, vận tải… rơi vào khủng hoảng ngừng trệ Vì vậy, toàn kinh tế, xã hội đại bị phụ thuộc vào nhiên liệu háo thạch Trong nhiên liệu hóa thạch giữ vài trò quan trọng việc đưa xã hội đến mức phát triển ngày tồn vấn đề nhức nhối lớn: ô nhiễm không khí, vấn đề môi trường tràn dầu, biến đổi khí hậu toàn cầu Ngoài nhiên liệu hóa thạch không tái tạo, việc dựa nhiên liệu hóa thạch làm cho số nước tài nguyên bị phụ thuộc vào nước có nguồn dầu dồi khu vực Trung Đông, từ dẫn đến nhiều hậu trị khác, chí chiến tranh Giữa bối cảnh đó, lượng hydro – nguồn lượng dựa nguyên liệu sạch, dồi dào, dựa mục tiêu phát triển bền vững nhân loại xuất giải pháp đầy tiềm Nền kinh tế dựa vào lượng hydro hứa hẹn đẩy lùi tất vấn đề kinh tế dựa nhiên liệu hóa thạch gây Đây lý chúng em chọn đề tài Đây đề tài mẻ, trình tìm hiểu đề tài, cố gắng hẳn không tránh khỏi thiếu sót Nhóm chúng em hi vọng nhận góp ý từ cô giáo bạn Nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn đến cô giáo tạo điều kiện hướng dẫn nhóm thực đề tài Nhóm sinh viên CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG HYDRO 1.1 Khái niệm hydro đặc tính hydro 1.1.1 Khái niệm Hydro (Hydrogen) nguyên tố hóa học hệ thống tuần hoàn nguyên tố hóa học Ở nhiệt độ thấp áp suất tiêu chuẩn Hydro khí lưỡng nguyên tử có công thức phân tử , không màu, không mùi, dễ bắt cháy, phổ biến vũ trụ, chiếm 75% chất thông thường theo khối lượng 90% theo số lượng nguyên tử Tuy vậy, trái đất hydro có khí quyển, nguồn chủ yếu nước (), nguồn khác bao gồm phần lớn chất hữu cơ, than, nhiên liệu hóa thạch, khí tự nhiên Hydro đóng vai trò sống việc cung cấp lượng vũ trụ thông qua phản ứng nhiệt hạch giải phóng lượng 1.1.2 Tại lại lượng Hydro (Đặc tính) Trong lĩnh vực lượng hydro thể chất mang lượng gần hoàn hảo Hydro cháy không khí nồng độ giới hạn 4-75% thể tích, nhiệt độ cháy hydro cao đạt 2318 oC nồng độ 29% thể tích, cháy ôxy - nhiệt độ lên đến 3000 oC ,cao so với tất loại khí khác khí metan (CH4) đạt 2148 oC, propan (C3H8) - 2385 oC Nhiệt độ tự bốc cháy hydro 585 oC metan 540 oC , propan 487 oC Mặt khác phân tử không chứa cácbon nên sản phẩm cháy hoàn toàn nước, không phát thải chất độc hại – thân thiện với môi trường Hydro sẵn thiên nhiên xem dạng lượng tái tạo dạng lượng tái tạo khác Nguyên nhân hydro tách từ nước nhờ vào nguồn lượng: Năng lượng mặt trời, lượng gió, lượng sinh khối, lượng địa nhiệt , lượng nước, hydro mang đầy đủ đặc tính dạng lượng tái tạo, nghĩa tái tạo vô hạn cho người sử dụng Hydro thu từ lượng sinh khối trực tiếp đường cải tạo nước khí metan (CH4) đường khí hoá điều kiện có mặt nước vật liệu phế thải chứa cacbon dạng cellulose củi,gỗ,rơm ,bã mía Quá trình sản xuất hydro từ lượng sinh khối nói hoàn toàn giống trình sản xuất hydro công nghiệp hoá học Tuy nhiên điểm khác biệt quan trọng so với dạng lượng tái tạo khác chúng chứa trữ lại để sử dụng lúc nơi Còn chất mang lượng hydro lưu giữ, tồn chứa, vận chuyễn, phân phối tính chất dạng lượng hoá thạch, để người sử dụng cần đến – Hay nói cách khác chất chuyễn tải lượng So sánh đặc tính lượng hydrogen: Hydro áp suất bình thường chất khí không màu, không mùi Tỷ trọng 0,0899g/lít Hydro sôi nhiệt độ - 252,77 oC, hydro lỏng có tỷ trọng 70,99 g/lít Bảng1: So sánh đặc tính lượng chất mang lượng cháy Đơn vị Nhiệt trị thấp kj/kg Nhiệt trị cao kj/kg Tỷ trọng kg/m3 H2 CH4 C3H8 119,972 50,020 46,350 141,890 55,530 50,410 0,08988 0,7175 2,011 Bảng2: So sánh mật độ lượng chất mang lượng Chất mang lượng Mật độ lượng theo trọng lượng kWh/kg 33,3 33,3 33,3 13,9 13,9 12,7 Dạng tích trữ Khí (20 Mpa) Hydrogen Khí (30 Mpa) Lỏng (-253oC) Khí (20 Mpa) Khí thiên nhiên Khí (30 Mpa) Xăng Lỏng Mật độ lượng theo thể tích kWh/lít 0,53 0,75 2,36 2,58 3,01 8,67 Với đặc tính hydro có lượng tính theo đơn vị khối lượng cao 1.2 Cách sản xuất hydro Có thể sản xuất hydro từ khí đốt thiên nhiên, than đá, nguồn lượng hạt nhân, lượng gió, lượng sinh khối lượng mặt trời thông qua nhiều phương pháp điều chế khác Trong có phương pháp chính: 1.2.1 Phương pháp điện phân nước Phương pháp dùng dòng điện để tách nước thành khí hydro oxi Một số kiểu điện phân là: điện phân thông thường, điện phân nhiệt độ cao, điện phân áp suất cao, quang điện phân Trong đó, quang điện phân ứng dụng nhiều Phương pháp sử dụng lượng mặt trời để tách hydro từ nước ứng dụng tượng quang điện Khí hydro sinh dòng quang điện chạy qua thiết bị điện phân đặt nước Ưu điểm lớn phương pháp tận dụng nguồn lượng mặt trời vô tận Sơ đồ trình quang điện phân 1.2.2 Nhiệt hóa nhiên liệu hydrocacbon Hóa nhiệt khí thiên nhiên với nước: phương pháp công nghiệp phổ biến để sản xuất hydro Tuy nhiên phương pháp không áp dụng để tạo nguồn lượng mà để cung cấp nguyên liệu cho ngành hóa chất, phân bón, tinh lọc dầu mỏ Khí hóa hydrocacbon nặng (dầu mỏ, than đá ) Than đa Nghiền Bột + H2O 140000C H2 + CO Hơi nước, xt CO2 + Sơ đồ khí hóa hydrocacbon nặng Rõ ràng phương pháp tối ưu Bất lợi sử dụng nhiên liệu hóa thạch làm nguyên liệu đồng thời làm nhiên liệu cung cấp nhiệt lượng cho trình Nhiên liệu hóa thạch nguồn nhiên liệu hữu hạn, thêm vào việc đốt chúng tạo khí cacbonic gây hiệu ứng nhà kính Do phương pháp xét lâu dài không bền vững Tạo khí hydro từ khí thiên nhiên mà không thải cacbonic: phương pháp sử dụng công nghệ nhiệt độ cao tách hydro than hoạt tính từ lớp chất hydrocacbon dầu mỏ hay khí thiên nhiên mà không thải cacbonic Khí hóa sinh khối nhiệt phân: nguyên liệu sử dụng cho phương pháp mảnh gỗ bào vụn, sinh khối thực vật, rác thải nông nghiệp đô thị Đầu tiên sinh khối chuyển thành dạng khí qua trình khí hóa nhiệt độ cao tạo nước Hơi nước có chứa hydro ngưng tụ dầu nhiệt phân sau hóa nhiệt để sinh hydro Có thể thấy phương pháp hoàn toàn tái tạo bền vững 1.2.3 Phương pháp sinh học Một số tảo vi khuẩn chuyên biệt sản sinh hydro sản phẩm phụ trình trao đổi chất chúng Các sinh vật thường sống nước, phân tách nước thành khí hydro oxi Hiện phương pháp trình nghiên cứu Chu trình sản xuất hydro từ táo xanh 1.3 Ứng dụng hydro thành nguồn lượng Chúng ta quen thuộc với hình ảnh hydro nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp hóa học như: chế tạo ammonia, methanol, lọc dầu, phân bón, luyện kim, mỹ phẩm Thế không dừng lại đó, hydro nguồn nhiên liệu đầy tiềm với ưu điểm thuận lợi môi trường kinh tế Hydro ứng dụng thành nguồn lượng tái tạo sạch, thân thiện với môi trường Với đặc tính hydro nêu trên, hydro dùng làm nhiên liệu thay cho khí thiên nhiên để cung cấp lượng phục vụ nhu cầu dân dụng hàng ngày đun nấu, sưởi ấm, chiếu sáng, Hydro đốt trực tiếp động đốt tương tự loại phương tiện giao thông chạy xăng dầu ngày Máy bay sử dụng nhiên liệu hydro Xe chạy hydro Mặt khác, hydro sử dụng làm nguồn lượng cung cấp cho hệ thống pin nhiên liệu, nhờ trình điện hóa tạo điện Nó tạo dòng điện liên tục có nguồn nhiên liệu cung cấp cho nó, ắc quy cần phải sạc điện sau thời gian sử dụng Loại pin nhiên liệu có ưu điểm chạy êm, không gây tiếng động, hiệu suất cao Chính ưu vượt trội mà pin nhiên liệu ngày quan tâm dự báo trở thành nguồn lượng đầy triển vọng viễn cảnh tương lai 10 • Khi đưa hydro vào bình chứa có khuynh hướng tạo dòng tĩnh điện, dễ gây nổ • Hydro gây giòn kim loại • Khi hydro cháy mang mối nguy hiểm tiềm ẩn lửa nhận thấy mắt thường Với lượng hydro sinh lượng xăng nên động sử dụng hydro yếu Vận chuyển lưu trữ khó khăn 13 CHƯƠNG THỰC TRẠNG NGÀNH NĂNG LƯỢNG HYDRO TRÊN THẾ GIỚI 2.1 Khái quát thực trạng 2.1.1 Thực trạng ngành lương Hydro số nước khu vực giới Ở châu âu, vào cuối kỷ XIX , người ta sử dụng nhiên liệu đốt gọi “khí thành phố” “khí tổng hợp” – hỗn hợp với CO, chí đến ngày vài nơi Đức Braxin sử dụng nguyên liệu Người ta sử dụng Hydro để lái khí cầu Bắt đầu từ chuyến bay khí cầu Hydro ngày 27/8/1784 Jacque Charle Pháp Ở Nga, động ô tô sử dụng Hydro làm nhiên liệu Leningrad bị Đức bao vây năm 1942 Vào năm 80, tổ hợp khoa học kỹ thuật hàng không mang tên A.N.Tupolev chế tạo máy bay TU -155 sử dụng nhiên liệu làm lạnh – Hydro lỏng khí thiên nhiên hóa lỏng Hiện nay, ngành lượng Hydro quy mô lớn quan tâm nhiều hơn, đặc biệt ứng dụng ngành giao thông vận tải Hydro có nhiều ưu việt để làm nhiên liệu cho phương tiện vận tải ngành công nghiệp ô tô tích cực tham gia vào việc sử dụng Hydro Tuy nhiên, nghiên cứu, thiết kế, chủ doanh nghiệp nhà đầu tư lại hướng ý đặc biệt vào pin nhiên liệu Các chương trình vũ trụ Mỹ Liên Xô áp dụng loại pin suốt nhiều thập niên qua Pin nhiên liệu làm dẫn động cho ô tô tải ô tô khách nghiên cứu triển khai thành công cho phương tiện vận tải hệ kể cho hệ thống cung cấp điện độc lập 14 Năm 1960, công ty general electric sản xuất hệ thống cung cấp điện pin nhiên liệu cho tàu vũ trụ Apolo NASA sau hàng loạt tàu vũ trụ khác Ngày hầu hết tàu thoi trạm nghiên cứu không gian NASA pin nhiên liệu cung cấp (vì tàu không gian, hydro oxi không mang theo sẵn, mà pin nhiên liệu hydro có nước thải nước siêu cung cấp làm nước uống cho phi hành gia) Ở Mỹ, Đức, Nhật Bản, Canada xây dựng khai thác trạm nạp hydro cho ô tô Ô tô sử dụng nhiên liệu hydro trở nên phổ biến, thay cho xăng dầu Chúng ta hy vọng vào tương lai với hệ thống giao thông nhờ hydro Trạm nạp hydro cho xe Honda Nhật Bản quốc gia đầu tư cho loại lượng Họ xây dựng trạm phát điện hydro sản xuất máy phát điện hydro nhỏ sử dụng hộ gia đình Theo kế hoạch đến năm 2015 hãng Panasonic Nhật bán khoảng 60 đến 100 nghìn máy phát điện năm tăng dần để hạ giá thành sản phẩm giúp người tiêu dùng dễ dàng tiếp cận Chính phủ Nhật hỗ trợ dự án Họ sẵn sàng hỗ trợ kinh phí cho dự án trạm điện hydro 15 Phân xưởng lắp ráp máy phát điện hydro Nhật Bản Tương tự với Nhật Bản, dự án hydro thực hỗ trợ từ Chính phủ Từ năm 1995, theo chương trình nghiên cứu chế tạo thử nhằm tạo kiểu động nói trên, phủ Mỹ tài trợ 1,7 tỷ USD Phần lớn khoản tải trợ nhằm tạo loại ô tô sử dụng pin nhiên liệu Trước xuất nhiều ô tô chạy hydro liên kết hóa học rượu methanol Ô tô chạy pin lượng hãng Daimler – Benz trình diễn vào năm 1994 Đến năm 2000 hoàn thiện mẫu ô tô bình chứa 100 lít hydro lỏng đảm bảo cho công suất động điện 74 mã lực, tốc độ tối đa 160 km/h, đủ cho hành trình 450 km Đến năm 2004, loạt ô tô chạy băng pin lượng hydro lỏng hãng Ford Focus cho xưởng Hãng ô tô Toyota – Nhật bắt đầu đưa hàng loạt ô tô với pin lượng hydro lỏng với giá cao 75 nghìn USD Cho đến ngày nay, nhiều loại ô tô sử dụng lượng từ hydro đời có nhiều biến tốt trước, ô tô sinh thái 2.1.2 Hợp tác quốc tế Không dừng lại việc phát triển ngành lượng hydro phạm vi quốc gia, mà nước có lịch sử phát triển ngành mở rộng giới, điều cho thấy tầm quan trọng lượng hydro Tháng năm 2003, lượng Mỹ khởi động công trình theo chương trình “sáng kiến hydro – nguyên tử” nhằm tạo trước năm 2015 tổ hợp hydro – nguyên tử sản xuất hydro lò phản ứng hạt nhân nhiệt độ cao Tháng năm 16 2003 Thượng Viện Mỹ cấp ngân sách cho sáng kiến hydro – nguyên tử gấp lần so với đề nghị quyền tổng thống Mỹ Tháng năm 2003 kỳ học quan lượng quốc tế, trưởng lượng Mỹ Spencer Abraham tuyên bố sau 20 năm toàn giới (các nước phát triển) chuyển sang loại nhiên liệu chạy động cơ, thí dụ, hydro Trong suốt năm nghiên cứu triển khai động chạy băng hydro Mỹ chi 1,7 tỷ USD, liên minh Châu Âu chi tỷ USD Phát biểu Hội nghị Liên minh Châu Âu Bruxen (Bỉ), Spencer Abraham kêu gọi Châu Âu liên kết việc nghiên cứu phát triển ngành lượng hydro Ngày 25/6/2003 tuyên bố chung, Tổng thống Mỹ Gorge Bush vã Chủ tịch Liên minh Châu Âu Romano Prody tuyên bố cần thiết phải hợp tác để phát triển ngành lượng hydro Trong thời gian gặp gỡ thượng đỉnh lượng Nga – Mỹ (22 – 23/9/2003 – Saint Peterbung) trưởng Nga, Mỹ tuyên bố hợp tác Nga – Mỹ công trình để phát triển ngành kinh tế hydro 2.2 Phân tích, đánh giá thực trạng Từ thực trạng thấy, giới vô quan tâm đến hydro tiềm thay cho nguồn lượng khác, đặc biệt lĩnh vực giao thông vận tải Thế giới ý thức tầm quan trọng loại lượng này, chung tay hợp tác, gấp rút đầu tư phát triển kinh tế hydro Việc chuyển sang kinh tế sử dụng hydro nguồn lượng giải pháp đầy hứa hẹn Tuy nhiên gặp phải không khó khăn - Thu thập khối lượng hydro khổng lồ Trong thiên nhiên, hydro hầu hết tồn phân tử với nguyên tố khác Phá vỡ liên kết phân tử để thu hydro đòi hỏi phải có lượng lớn thông qua phương pháp 17 trình bày Nguồn lượng lấy từ đâu ra? Mặc dù nói trên, sử dụng phương pháp quang điện phân tốt cả, nhiên phương pháp không liên tục nguồn lượng mặt trời nguồn lượng không liên tục, bên cạnh cần chất xúc tác platinum để thu hydro nguyên chất mà chất xúc tác thật đắt đỏ - Không khai thác hydro gặp nhiều khó khăn mà việc tồn trữ, chuyên chở không đơn giản - Thế giới tập trung phát triển nhiều loại xe chạy pin nhiên liệu hydro phí tổn cho xe lớn Tương lai phải nhiều thập niên lượng hydro thực trở thành nguồn lượng giá thành cao nhiều xe thông thường xe sử dụng nguyên liệu hydro đỏi hỏi công nghệ cao - Ngoài đòi hỏi mặt công nghệ, để xây dựng kinh tế hydro cần phải thực công cải cách toàn cấu trúc hạ tầng Đơn giản lĩnh vực giao thông vận tải, có đủ số trạm nhiên liệu hydrogen người lái xe có điệu kiện hưởng lợi từ công nghệ Công việc không đơn giản chút - Các dự án khác đòi hỏi nguồn kinh phí lớn, ý thức cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch đứng trước toán đầu tư cho nguồn lượng sạch, tái tạo đầy tiềm hydro nước giới nhiều suy xét Bởi trước mắt nguồn lượng gió, mặt trời, sinh khối vô tiềm Cân nhắc việc phát triển nguồn lượng trước phải phù hợp với điều kiện quốc gia Trước thành tựu mà giới đạt nêu trên, thấy kinh tế hydro có đủ điều kiện để phát triển nước phát triển Nga, Đức, Mỹ, Nhật Bản Tuy nhiên với tiến ngày vượt bậc khoa học kỹ thuật 18 phát triển mạnh mẽ tri thức người khó nói trước tương lai ngành lượng hydro, lạc quan tin tưởng vào tiềm 19 CHƯƠNG GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG HYDROGEN TẠI VIỆT NAM 3.1 Vì Việt Nam chưa phát triển ngành lượng hydrogen? Thế giới nỗ lực phát triển ngành lượng hydro để tiến tới kinh tế hydro an toàn Vậy Việt Nam sao? Đánh giá cách khách quan Việt Nam chưa phát triển ngành lượng hydro thực tế bước đầu nước ta tiếp cận với loại lượng Một số nhà khoa học Việt Nam bắt đầu nghiên cứu hydrogen Kết bước đầu cho thấy có thành tựu định việc nghiên cứu pin nhiên liệu Vào cuối năm 2004, tiến sĩ Nguyễn Mạnh Tuấn thuộc phân viện Vật lý TP Hồ Chí Minh công bố kết nghiên cứu pin nhiên liệu Đây loại pin sử dụng cồn methanol với hiệu suất chuyển hóa điện 50%, 250ml cồn cung cấp 600W/h điện Đầu tháng năm 2005, tiến sĩ Nguyễn Chánh Khê – phó giám đốc trung tâm nghiên cứu công nghệ triển khai, khu công nghệ cao TP Hồ Chí Minh công bố thành công pin nhiên liệu sử dụng cồn, nghiên cứu đăng ký sở hữu trí tuệ giới Hoặc trường hợp kỹ sư Vũ Hồng Khánh Hải Phòng chế tạo máy điện phân nước để thu hydro dùng để chạy ô tô hàn nhiệt 20 Ông Vũ Hồng Khánh máy sản xuất hydro từ nước Tiến sĩ Nguyễn Chánh Khê biểu diễn phương pháp biến nước thành điện Các nghiên cứu giới thực Đối với Việt Nam phương án tiến sĩ Nguyễn Mạnh Tuấn, Nguyễn Chánh Khê hay kỹ sư Vũ Hồng Khánh thành công để ứng dụng diện rộng bất khả thi toán kinh tế nhiều bất cập Đó chưa kể tới nguy hiểm mà hydro đem lại nghiên cứu Nhìn chung ý tưởng hay chưa khả thi, dừng lại phòng thí nghiệm nhỏ, giấy tờ dạng mô hình mà chưa thể thương mại hóa Có thể nói tiến trình hướng tới ngành lượng hydro Việt Nam xa xôi.Chúng ta vấp phải khó khăn tương tự mà giới gặp Hơn nước ta nước phát triển, kinh tế thiếu thốn mà để đầu tư vào ngành lượng hydro điều kiện tiên kinh phí Trước mắt kinh phí đầu tư cho công nghệ, nghiên cứu sáng chế; sau kinh phí để đưa vào ứng dụng thực tiễn phân tích Chưa đề cập vấn đề sâu xa, vấn đề cộm Như vậy, giải thích cho câu hỏi “vì Việt Nam chưa phát triển ngành lượng hydro” vấn đề kinh phí Chúng ta ngồi trông chờ thành giới để áp dụng với điều kiện việc đầu tư nhiều vào ngành lượng chưa phù hợp Điều nghĩa Việt Nam bỏ 21 qua Lại câu hỏi đặt để phát triển ngành lượng tiềm hydro hoàn cảnh xu hướng phát triển tương lai? 3.2 Xu hướng phát triển Trước tiên ta vẽ viễn cảnh kinh tế hydrogen đầy tiềm tương lai Nền kinh tế hydrogen hệ thống nguồn lượng liên kết với nhiều dạng ứng dụng phong phú thông qua hydrogen với vai trò chất mang lượng Hydrogen làm cho việc sản xuất sử dụng lượng trở nên đa dạng, linh hoạt sản xuất nhiều nguồn khác từ nhiên liệu hóa thạch, hạt nhân lượng tái tạo Hydrogen lưu trữ, chuyên chở phương tiện vận tải hay đường ống dẫn khí sử dụng pin nhiên liệu, động mà không thải khí ô nhiễm có nước sản phẩm chủ yếu 22 Trong bối cảnh nay, nên xu hướng phát triển Việt Nam nói riêng giới nói chung Tuy nhiên Việt Nam, để đạt tới ngưỡng cửa trình cần có thời gian trải qua nhiều giai đoạn phụ thuộc vào tiến công nghệ Dựa vào tình hình Việt Nam dự báo xu hướng phát triển kinh tế hydro qua giai đoạn sau: Giai đoạn đầu: để hydro trở nên phổ biến hơn, nói so với nguồn lượng tái tạo thay nhiên liệu hóa thạch lượng gió, lượng mặt trời, lượng sinh khối, lượng thủy triều lượng hydro mẻ Nhà nước nên có sách giáo dục hydro, tiềm năng, ưu điểm vấn đề an toàn khác Đồng thời Nhà nước nên có sách ưu tiên, khuyến khích cho công trình nghiên cứu lĩnh vực Từ viễn cảnh thấy, sản xuất hydrogen linh hoạt, chí từ lượng tái tạo Vậy nay, nước ta tập trung phát triển lượng tạo từ mặt trời gió, lượng hạt nhân không đồng thời sản xuất hydro Có thể sử dụng phương pháp thu hydro điện phân nước với nguồn điện lấy từ điện mặt trời điện gió Kết hợp nhiều phương pháp sản xuất, tiến hành thúc đẩy nghiên cứu để hạ giá thành sản xuất hydro pin nhiên liệu Trong giai đoạn này, Nhà nước có vai trò đầu tư, khuyến khích, thúc đẩy tạo điều kiện bước đầu cho phát triển ngành lượng hydro Do vai trò Nhà nước mang tính chất đinh Dự báo giao đoạn kéo dài từ năm 2030 Giai đoạn hai: tiếp thu thành giới Đến giai đoạn này, nói giới có bước tiến lớn ngành lượng hydro, đặc biệt lĩnh vực giao thông vận tải, sản xuất điện Với điệu kiện nước ta chưa thể sản xuất 23 loại xe chạy hydro hay máy phát điện pin nhiên liệu, Nhà nước nên mở rộng sách nhập để người dân tiếp cận gần với ứng dụng hydro đồng thời giảm thiểu phần nhỏ việc phải sử dụng đến nguồn lượng hóa thạch vào giai đoạn cạn kiệt Đồng thời giai đoạn này, vấn đề thiếu hụt lượng trở nên nhức nhối, Việt Nam cần tập trung phát triển đồng thời dạng lượng tái tạo khác lượng mặt trời, gió, hạt nhân, để đáp ứng nhu cầu lượng tạo điều kiện phát triển lượng hydro Dự báo giai đoạn kéo dài 10 năm từ 2030 đến 2040 Giai đoạn ba: đất nước có đủ tiềm lực kinh tế lượng hydro trở nên phổ biến, nước ta bước tiếp vào giai đoạn thương mại hóa Bước đầu sản xuất phương tiện giao thông sử dụng hydro, sản xuất pin nhiên liệu máy phát điện hydro đưa vào thị trường Bằng kinh nghiệm học tập từ giới thành nghiên cứu có từ giai đoạn đầu tiên, Việt Nam thức tự sản xuất cho sản phẩm ứng dụng lượng hydro Trong giai đoạn này, công nghệ kỹ thuật đóng vài trò then chốt, bên cạnh vai trò to lớn Nhà nước Dự báo giai đoạn kéo dài 20 năm từ 2040 đến 2060 Giai đoạn bốn: bước vào giai đoạn nói nguồn lượng hóa thạch gần cạn kiệt Vai trò hydro trở nên quan trọng hết Với đạt ba giai đoạn trước, nhiệm vụ giai đoạn xây dựng sở hạ tầng chuẩn bị phục vụ cho kinh tế hydro Việt Nam cần đầu tư nguồn kinh phí lớn để thay đổi hoàn toàn hệ thống sở hạ tầng cũ kinh tế dựa vào hóa thạch Dự báo giai đoạn kéo dài 30 năm từ 2060 đến 2090 24 Giai đoạn năm: thức bước vào kinh tế hydro Trải qua trình chuẩn bị kỹ đầu tư mạnh, đến giai đoạn Việt Nam vào sử dụng nguồn lượng hydro dạng lượng cho phát triển kinh tế, xã hội Để trải qua năm giai đoạn nước ta đứng trước muôn vàn khó khăn chắn gặp không trở ngại với tiềm đất nước việc phát triển ngành lượng hydrogen vấn đề thời gian 25 KẾT LUẬN Ngày nay, lượng hydrogen trở thành xu đảo ngược giới Năng lượng hydrogen thay lượng từ nhiên liệu hóa thạch Hydrogen pin nhiên liệu chìa khóa để giải vấn đề ô nhiễm bầu khí biến đổi khí hậu toàn cầu – lo toàn giới sử dụng nhiên liệu hóa thạch.Cuộc cách mạng lượng thực hóa kết cục dẫn đến phát triển kinh tế hydrogen Bước chuyển tiếp sang kinh tế hydrogen cần có thời gian phải trải qua nhiều giai đoạn Các giai đoạn xác định tiến công nghệ chấp nhận thị trường Thêm vào đó, việc giáo dục an toàn hydrogen cần nỗ lực xúc tiến để đảm bảo thuyết phục cộng đồng sẵn sàng cho hydrogen ngày trở nên phổ biến Nhà nước - phủ, công nghiệp cộng đồng, tất đóng vai trò quan trọng định Bước vào thời kỳ “hậu hóa thạch”, toàn khó đặt với Việt Nam tìm nguồn lượng thay Trước khó khăn để phát triển lượng hydrogen Nhà nước ta cần cân nhắc kỹ lưỡng để có bước vững đưa kinh tế phát triển đảm bảo vấn đề đời sống cho toàn xã hội Nhà nước người hỗ trợ cho việc nghiên cứu phát triển công nghệ, việc phát triển quy định luật pháp tiêu chuẩn an toàn cho việc sử dụng hydrogen Nhà nước sử dụng sách kích thích thị trường khuyến khích công nghệ lượng hydrogen Vai trò công nghiệp xác định công nghệ sẵn sàng cho bước chuyển tiếp vào thị trường, thiết lập nên sở sản xuất để cung cấp thành phần công nghệ Công nghiệp 26 với cộng đồng, xác định đòi hỏi người tiêu dùng chấp nhận thị trường công nghệ Bước chuyển tiếp đòi hỏi nỗ lực đầu tư đáng kể ban đầu Tuy nhiên, kết đạt kinh tế ổn định bền vững, sử dụng nguồn tài nguyên tái tạo sẵn có địa phương để cung cấp nguồn điện nhiên liệu đáp ứng cho nhu cầu lượng 27 [...]... ngành năng lượng hydro, hãy cứ lạc quan tin tưởng vào tiềm năng của nó 19 CHƯƠNG 3 GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG HYDROGEN TẠI VIỆT NAM 3.1 Vì sao Việt Nam chưa phát triển ngành năng lượng hydrogen? Thế giới đang nỗ lực phát triển ngành năng lượng hydro để tiến tới một nền kinh tế hydro sạch và an toàn Vậy đối với Việt Nam thì sao? Đánh giá một cách khách quan thì Việt Nam chưa phát triển ngành năng. .. phát triển nền kinh tế hydro qua các giai đoạn sau: Giai đoạn đầu: làm sao để hydro trở nên phổ biến hơn, bởi có thể nói so với các nguồn năng lượng tái tạo thay thế nhiên liệu hóa thạch hiện nay như năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng sinh khối, năng lượng thủy triều thì năng lượng hydro vẫn còn khá mới mẻ Nhà nước nên có những chính sách giáo dục về hydro, cả tiềm năng, ưu điểm của nó... tế hydrogen đầy tiềm năng trong tương lai Nền kinh tế hydrogen như là một hệ thống các nguồn năng lượng liên kết với nhiều dạng ứng dụng phong phú thông qua hydrogen với vai trò chất mang năng lượng Hydrogen có thể làm cho việc sản xuất và sử dụng năng lượng trở nên đa dạng, linh hoạt bởi nó có thể được sản xuất bằng nhiều nguồn khác nhau từ nhiên liệu hóa thạch, hạt nhân cho tới năng lượng tái tạo Hydrogen... năng trong pin nhiên liệu Không phụ thuộc về kinh tế: nguồn sản xuất hydro từ nước là vô cùng vô tân, không chịu ảnh hưởng của vấn đề nhập khẩu như với dầu thô, do đó sử dụng năng lượng hydro hoàn toàn độc lập về kinh tế quốc gia Hydro có thể được sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau nhất là từ các nguồn năng lượng tái sinh Như vậy, những lợi ích về mặt kinh tế, xã hội, môi trường của năng lượng hydro. .. dạng năng lượng tái tạo khác như năng lượng mặt trời, gió, hạt nhân, để đáp ứng nhu cầu năng lượng cũng như tạo điều kiện phát triển năng lượng hydro Dự báo giai đoạn này kéo dài 10 năm từ 2030 đến 2040 Giai đoạn ba: khi đất nước đã có đủ tiềm lực về kinh tế và năng lượng hydro trở nên phổ biến, nước ta bước tiếp vào giai đoạn thương mại hóa Bước đầu sản xuất các phương tiện giao thông sử dụng hydro, ... pin hydro Pin hydro Một ứng dụng nữa của pin nhiên liệu hydro đó là chế tạo các trạm phát điện Công nghệ này có ưu điểm rất lớn, giảm thiểu phát thải khí độc hại ra môi trường và hiệu suất sử dụng năng lượng cao Tuy nhiên giá thành của nó khá đắt và đòi hỏi các bộ lưu điện có công suất lớn Trạm phát điện hydro lắp ráp tại các gia đình 11 Sơ đồ hoạt động của trạm điện hydro 1.4 Ưu và nhược điểm của năng. .. hướng tới một nền kinh tế hydro 1.4.2 Nhược điểm Gây nguy hiểm 12 • Khi đưa hydro vào các bình chứa có khuynh hướng tạo ra dòng tĩnh điện, dễ gây nổ • Hydro gây giòn kim loại • Khi hydro cháy nó mang mối nguy hiểm tiềm ẩn bởi ngọn lửa của nó không thể nhận thấy bằng mắt thường Với cùng một lượng thì hydro sinh ra ít năng lượng hơn xăng nên trong những động cơ sử dụng hydro sẽ yếu hơn Vận chuyển... thế giới, điều này cho thấy tầm quan trọng của năng lượng hydro Tháng 3 năm 2003, bộ năng lượng Mỹ đã khởi động các công trình theo chương trình “sáng kiến về hydro – nguyên tử” nhằm tạo ra trước năm 2015 tổ hợp hydro – nguyên tử về sản xuất hydro bằng lò phản ứng hạt nhân nhiệt độ cao Tháng 7 năm 16 2003 Thượng Viện Mỹ đã cấp ngân sách cho sáng kiến về hydro – nguyên tử gấp 2 lần so với đề nghị của... có thể thấy, thế giới đang vô cùng quan tâm đến hydro và tiềm năng thay thế của nó cho các nguồn năng lượng khác, đặc biệt trong lĩnh vực giao thông vận tải Thế giới đã ý thức được tầm quan trọng của loại năng lượng này, đã và đang chung tay hợp tác, gấp rút đầu tư phát triển một nền kinh tế hydro Việc chuyển sang một nền kinh tế sử dụng hydro là nguồn năng lượng là một giải pháp đầy hứa hẹn Tuy nhiên... nền kinh tế hydro Trải qua quá trình chuẩn bị kỹ càng và đầu tư mạnh, đến giai đoạn này Việt Nam có thể đi vào sử dụng nguồn năng lượng hydro như một dạng năng lượng chính cho sự phát triển kinh tế, xã hội Để trải qua năm giai đoạn này trong khi nước ta còn đứng trước muôn vàn khó khăn chắc chắn sẽ gặp không ít trở ngại nhưng với tiềm năng của đất nước thì việc phát triển ngành năng lượng hydrogen chỉ