Ngày 8 tháng 5, công ty RAG của Áo đã khởi động dự án thí điểm lưu trữ hydro ngầm đầu tiên trên thế giới tại một kho chứa khí đốt cũ ở Rubensdorf. Dự án thí điểm này sẽ lưu trữ 1,2 triệu mét khối hydro, tương đương với 4,2 GWh điện năng. Hydro được lưu trữ sẽ được sản xuất bởi một hệ thống màng trao đổi proton 2 MW do Cummins cung cấp, ban đầu sẽ hoạt động ở tải trọng cơ bản để sản xuất đủ hydro cho việc lưu trữ. Sau đó trong dự án, hệ thống sẽ hoạt động linh hoạt hơn để truyền tải lượng điện năng tái tạo dư thừa vào lưới điện.
Là một cột mốc quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế hydro, dự án thí điểm này sẽ chứng minh tiềm năng của việc lưu trữ hydro dưới lòng đất để lưu trữ năng lượng theo mùa và mở đường cho việc triển khai năng lượng hydro trên quy mô lớn. Mặc dù vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua, đây chắc chắn là một bước tiến quan trọng hướng tới một hệ thống năng lượng bền vững và ít phát thải carbon hơn.
Lưu trữ hydro dưới lòng đất, tức là sử dụng cấu trúc địa chất dưới lòng đất để lưu trữ năng lượng hydro quy mô lớn. Bằng cách tạo ra điện từ các nguồn năng lượng tái tạo và sản xuất hydro, hydro được bơm vào các cấu trúc địa chất dưới lòng đất như hang muối, mỏ dầu khí đã cạn kiệt, tầng chứa nước và hang đá cứng có lớp lót để lưu trữ năng lượng hydro. Khi cần thiết, hydro có thể được chiết xuất từ các địa điểm lưu trữ hydro dưới lòng đất để sử dụng làm khí đốt, phát điện hoặc các mục đích khác.
Năng lượng hydro có thể được lưu trữ dưới nhiều dạng khác nhau, bao gồm khí, lỏng, hấp phụ bề mặt, hydrua hoặc chất lỏng với các thiết bị chứa hydro. Tuy nhiên, để đảm bảo hoạt động trơn tru của lưới điện phụ trợ và thiết lập một mạng lưới năng lượng hydro hoàn chỉnh, lưu trữ hydro dưới lòng đất hiện là phương pháp khả thi duy nhất. Các hình thức lưu trữ hydro trên bề mặt, như đường ống hoặc bể chứa, có dung lượng lưu trữ và xả hạn chế, chỉ trong vài ngày. Lưu trữ hydro dưới lòng đất cần phải cung cấp năng lượng dự trữ trong quy mô vài tuần hoặc vài tháng. Lưu trữ hydro dưới lòng đất có thể đáp ứng nhu cầu dự trữ năng lượng lên đến vài tháng, có thể được khai thác để sử dụng trực tiếp khi cần thiết hoặc có thể được chuyển đổi thành điện năng.
Tuy nhiên, việc lưu trữ hydro dưới lòng đất phải đối mặt với một số thách thức:
Thứ nhất, tốc độ phát triển công nghệ chậm.
Hiện nay, công tác nghiên cứu, phát triển và thử nghiệm cần thiết cho việc lưu trữ khí trong các mỏ khí đã cạn kiệt và tầng chứa nước đang diễn ra chậm. Cần nhiều nghiên cứu hơn để đánh giá tác động của khí tự nhiên còn sót lại trong các mỏ đã cạn kiệt, các phản ứng vi sinh vật tại chỗ trong tầng chứa nước và các mỏ khí đã cạn kiệt có thể gây ra sự thất thoát chất gây ô nhiễm và hydro, cũng như tác động của độ kín của kho lưu trữ có thể bị ảnh hưởng bởi các đặc tính của hydro.
Thứ hai, thời gian thi công dự án kéo dài.
Các dự án lưu trữ khí đốt dưới lòng đất đòi hỏi thời gian xây dựng đáng kể, từ 5 đến 10 năm đối với các hang muối và các mỏ đã cạn kiệt, và từ 10 đến 12 năm đối với lưu trữ trong tầng chứa nước ngầm. Đối với các dự án lưu trữ hydro, thời gian có thể kéo dài hơn.
3. Bị hạn chế bởi điều kiện địa chất
Môi trường địa chất địa phương quyết định tiềm năng của các cơ sở lưu trữ khí ngầm. Ở những khu vực có tiềm năng hạn chế, hydro có thể được lưu trữ trên quy mô lớn dưới dạng chất mang lỏng thông qua quá trình chuyển đổi hóa học, nhưng hiệu suất chuyển đổi năng lượng cũng bị giảm.
Mặc dù năng lượng hydro chưa được ứng dụng rộng rãi do hiệu suất thấp và chi phí cao, nhưng nó có triển vọng phát triển rộng lớn trong tương lai nhờ vai trò quan trọng trong việc khử carbon ở nhiều lĩnh vực quan trọng.
Thời gian đăng bài: 11 tháng 5 năm 2023