Nhật Bản hướng đến nhiên liệu tổng hợp đề 'xanh hóa' ngành năng lượng

Một cơ sở sản xuất thử nghiệm e-methane từ rác thực phẩm của Osaka Gas ở thành phố Osaka, Nhật Bản. Ảnh: Sankei

Được kỳ vọng là khí đốt của tương lai

Tại sự kiện triển lãm World Expo đang diễn ra thành phố Osaka, các công ty năng lượng hàng đầu của Nhật Bản như Electric Power Development (J-Power) và Osaka Gas đã tận dụng cơ hội để “đánh bóng” các loại nhiên liệu tổng hợp như e-methane, syngas.

E-methane là một loại khí tổng hợp, có cấu trúc gần như giống hệt khí thiên nhiên (natural gas) nhưng được sản xuất bằng các công nghệ thân thiện môi trường, nên được kỳ vọng là “trung tính với carbon”.

Osaka Gas đã giới thiệu một nhà máy thu nhỏ sản xuất “khí đốt của tương lai”, trong đó, khí carbon được thu từ rác thải thực phẩm tại cuộc triển lãm, kết hợp với hydro xanh để tạo ra e-methane. Ở quy mô lớn, Osaka Gas có thể thu khí carbon từ các bãi rác và nhà máy để sản xuất e-methane phục vụ hàng triệu khách hàng.

Osaka Gas đang xây dựng một nhà máy sản xuất e-methane ở thành phố Niigata và có kế hoạch sử dung nhiên liệu này để thay thế cho 1% lượng khí đốt mà công ty cung cấp cho các hộ gia đình vào năm 2030.

Tokyo Gas cũng có mục tiêu tương tự. Nhật Bản có thể tăng lưu lượng e-methane trong hệ thống cung cấp khí đốt sinh hoạt lên đến 90% vào giữa thế kỷ này, theo chính sách hành động về nhiên liệu tổng hợp của Bộ Kinh tế, thương mại và công nghiệp Nhật Bản.

“Điểm hấp dẫn nhất của e-methane là chúng tôi có thể tái sử dụng hoàn toàn hạ tầng khí đốt hiện tại”, Yosuke Kuwahara, Giám đốc xúc tiến trung hòa carbon của Osaka Gas chia sẻ.

Nhật Bản vẫn là quốc gia phụ thuộc nhiều nhất vào nhiên liệu hóa thạch trong số các nền kinh tế tiên tiến thuộc nhóm các nước công nghiệp phát triển G7. Các nguồn năng lượng carbon thấp chiếm chỉ khoảng 1/3 cơ cấu năng lượng của nước này.

Các công ty năng lượng luôn biện minh rằng, địa hình đồi núi của Nhật Bản làm hạn chế khả năng triển khai điện mặt trời và điện gió quy mô lớn. Trong khi đó, năng lượng hạt nhân cần thời gian phục hồi sau nhiều năm “đóng băng” vì lo ngại an toàn.

“Dần đưa nhiên liệu thay thế vào hỗn hợp năng lượng là cách để khử carbon mà không gây rủi ro cho nguồn cung điện quốc gia”, Sumiko Takeuchi, chuyên gia của Viện Môi trường và kinh tế quốc tế (IEEI), người cố vấn cho chính phủ Nhật Bản về chiến lược năng lượng nhấn mạnh.

Với các tập đoàn năng lượng lớn tại Nhật Bản, những loại nhiên liệu được tạo ra trong phòng thí nghiệm như e-methane không chỉ là bước tiến xanh mà còn là “cái phao” để kéo dài tuổi thọ cho hệ thống hạ tầng nhiên liệu hóa thạch trị giá hàng tỉ đô hiện tại.

Tuy nhiên, với những người chỉ trích, đây chẳng khác nào một cú rẽ ngang tốn kém, một sự phân tâm không cần thiết trong bối cảnh Nhật Bản, vốn đã bị coi là "tụt hậu" về mục tiêu khí hậu so với các nước phát triển khác.

E-methane có thực sự “xanh”?

Osaka Gas tự cho rằng, e-methane giống khí tự nhiên về mặt hóa học và gần như trung tính với carbon nhờ cách sản xuất thân thiện môi trường.

Tuy nhiên, vấn đề là khi đốt lên, e-methane vẫn thải ra khí carbon, nên để trung tính thật sự, cần phải được thu trữ lượng phát thải này.

“Không thu giữ khí thải carbon khi đốt e-methane thì cũng giống như trì hoãn ô nhiễm thôi”, Hiromitsu Miyajiri, chuyên gia từ tổ chức môi trường Kiko Network nói thẳng.

Chi phí để chuyển sanhg nhiên liệu thay thế vấn đề thậm chí còn gây ‘đau đầu’ hơn. Năm ngoái, JERA, công ty điện lực lớn nhất Nhật Bản thử nghiệm đốt ammonia, một hợp chất không chứa carbon, kết hợp với đốt than tại nhà máy nhiệt điện Hekinan, giúp giảm được 20% khí thải.

Tuy nhiên, theo báo cáo của Asia Research & Engagement, nếu sử dụng ammonia được sản xuất từ khí thiên nhiên, chi phí có thể gấp đôi doanh thu của nhà máy. Nếu chuyển sang sử dụng ammonia “xanh” (sản xuất bằng năng lượng tái tạo) thì chi phí còn đắt hơn nữa.

Vấn đề không chỉ nằm ở tiền. Nhiều chuyên gia cho rằng, việc theo đuổi các nhiên liệu tổng hợp như e-methane và syngas chỉ kéo dài tuổi thọ cho công nghệ cũ, làm chậm lại quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch thực sự như điện gió hay điện mặt trời.

“Chiến lược này về dài hạn là cực kỳ rủi ro,” Michiyo Miyamoto, chuyên gia tài chính năng lượng của Viện Phân tích tài chính và kinh tế năng lượng ( IEEFA), cảnh báo.

J-Power đang lắp đặt hệ thống khí hóa than (coal gasification) tại nhà máy nhiệt điện Matsushima ở tỉnh Nagasaki để sản xuất syngas, một loại khí tổng hợp. Theo đó, than nghiền sẽ được trộn với oxy và hơi được trong lò khí hóa ở nhiệt độ cao để tạo ra syngas. Sau đó, hydro chiết xuất từ syngas sẽ được sử dụng để sản xuất điện, thay vì đốt than trực tiếp, giúp giảm khí thải.

Theo Mira Cordier, nhà phân tích của Asia Research & Engagement, J-Power đang xem xét các địa điểm lưu trữ carbon dưới lòng đất tại Nhật Bản và Malaysia. Tuy nhiên, điều này cũng gây ra vấn đề rò rỉ cũng như sự phản đối của người dân địa phương.

“Còn quá nhiều điều chưa chắc chắn về cả công nghệ lẫn kinh tế”, Mira Cordier nói khi đề cập đến syngas.

J-Power không tiết lộ chi phí của dự án nhưng syngas là một phần quan trọng trong kế hoạch đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 (Net-Zero) vào năm 2050 của công ty, theo Takashi Oikawa, Phó tổng giám đốc phụ trách quan hệ báo chí của J-Power.

“Các nhà máy nhiệt điện sẽ cần phải giảm phát thải carbon bằng cách sử dụng công nghệ mới và đó là mục tiêu mà chúng tôi đang hướng tới”, Oikawa nói.

Theo Bloomberg

Lê Linh