Tua bin sẵn sàng cho hydro bước đi chiến lược trong hành trình khử cacbon của Singapore

Nền kinh tế xanh giữa lòng đảo quốc không tài nguyên

Trong bối cảnh thế giới đang tăng tốc chuyển đổi năng lượng, Singapore nổi lên như một trong những quốc gia có tư duy chiến lược và dài hạn nhất về phát triển kinh tế xanh. Dù không có tài nguyên thiên nhiên, đảo quốc này đã chủ động đầu tư vào những công nghệ năng lượng tiên tiến để đảm bảo an ninh năng lượng và giảm phát thải. Một trong những sáng kiến nổi bật là việc triển khai tua bin khí sẵn sàng cho hydro, giải pháp được kỳ vọng giúp Singapore tiến gần hơn đến mục tiêu phát thải ròng bằng không vào năm 2050.

Tại nhà máy của Siemens Energy ở thị trấn Finspang, Thụy Điển, các tua bin khí thế hệ mới mang tên SGT 800 đang được sản xuất. Mỗi tua bin dài hơn sáu mét, có thể hoạt động bằng hỗn hợp khí tự nhiên và đến 75 phần trăm hydro, giúp giảm tới 47 phần trăm lượng khí CO₂ so với tua bin truyền thống.

Theo Tiến sĩ Philipp Geipel, Giám đốc Nghiên cứu và Phát triển của Siemens Energy tại Singapore, điểm khác biệt nằm ở khả năng sẵn sàng cho hydro, cho phép tua bin dễ dàng chuyển sang vận hành bằng nhiên liệu sạch mà không cần thay thế toàn bộ hệ thống. Các tua bin được trang bị hệ thống đốt và cảm biến an toàn tiên tiến, kiểm soát ngọn lửa chính xác nhằm đảm bảo vận hành ổn định và an toàn tuyệt đối.

Chính sách năng lượng tiên phong và tầm nhìn hydrogen ready

Singapore hiện vẫn sản xuất tới 95 phần trăm điện năng từ khí tự nhiên, khiến ngành điện chiếm khoảng 40 phần trăm tổng phát thải quốc gia. Để đạt mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050, Cơ quan Quản lý Thị trường Năng lượng (EMA) đã đặt ra yêu cầu bắt buộc từ năm 2024, mọi nhà máy điện mới hoặc tái công suất phải đạt hiệu suất cao hơn 10 phần trăm và tương thích tối thiểu 30 phần trăm với hydro.

Theo kế hoạch, đến năm 2030, Singapore sẽ có ít nhất tám nhà máy điện tương thích hydro đi vào hoạt động. Đây là bước đi mang tính tiên phong, tạo nền tảng để quốc gia này trở thành trung tâm năng lượng carbon thấp hàng đầu châu Á.

Ông Puah Kok Keong, Giám đốc điều hành EMA, cho biết việc đầu tư sớm giúp Singapore chủ động nắm bắt cơ hội. Khi nền kinh tế hydro được định hình, nước này sẽ sẵn sàng tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có để giảm phát thải mà không cần tái thiết toàn bộ ngành điện.

Hydro nhiên liệu của tương lai nhưng chưa rẻ hôm nay

Dù được xem là nhiên liệu xanh của thế kỷ 21, hydro vẫn đối mặt với nhiều thách thức về chi phí sản xuất và vận hành. Giáo sư Chan Siew Hwa thuộc Viện Nghiên cứu Năng lượng NTU nhận định chi phí sản xuất, lưu trữ và vận chuyển hydro còn rất cao. Hydro chỉ thực sự sạch nếu được sản xuất bằng điện tái tạo, trong khi phần lớn nguồn cung hiện nay vẫn đến từ nhiên liệu hóa thạch.

Khó khăn khác là vấn đề hạ tầng lưu trữ và vận chuyển. Hydro phải được làm lạnh đến âm 253 độ C để hóa lỏng, đòi hỏi công nghệ chuỗi lạnh hiện đại và chi phí vận hành lớn. Tuy nhiên, các chuyên gia cho rằng đầu tư nghiên cứu và phát triển có thể giúp thay đổi cuộc chơi.

Từ năm 2022, Singapore đã ban hành Chiến lược Quốc gia về Hydro, đặt mục tiêu nhiên liệu này sẽ cung cấp tới một nửa nhu cầu điện quốc gia vào năm 2050. Chính phủ cũng dành hơn 43 triệu đô la Singapore cho các dự án nghiên cứu và thử nghiệm nhằm thương mại hóa công nghệ hydro sạch.

Ammonia hướng đi bổ trợ trong nền kinh tế hydro

Cùng với hydro, Singapore đang đẩy mạnh nghiên cứu sử dụng ammonia làm chất mang hydro thay thế. Ammonia được tạo ra từ việc kết hợp hydro với nitơ, dễ lưu trữ và có thể tận dụng cơ sở hạ tầng sản xuất phân bón sẵn có. Tuy nhiên, việc tách hydro từ ammonia để tái sử dụng cần nhiệt độ rất cao, làm hao hụt năng lượng. Các nhà khoa học hiện đang thử nghiệm giải pháp đốt trực tiếp ammonia để phát điện, vừa giảm chi phí vừa đơn giản hóa quy trình.

Không chỉ Singapore mà nhiều nước ASEAN cũng đang tăng tốc phát triển năng lượng carbon thấp với mục tiêu nâng tỷ trọng năng lượng tái tạo lên 23 phần trăm vào năm 2025. Tháng 10 vừa qua, EMA phối hợp với Cơ quan Hàng hải và Cảng biển Singapore giao cho Keppel dẫn đầu dự án phát điện và tiếp nhiên liệu bằng ammonia trên đảo Jurong. Đây được coi là bước tiến thực tiễn trong quá trình xây dựng nền kinh tế xanh.

Theo ông Thorbjorn Fors, Phó chủ tịch cấp cao của Siemens Energy khu vực châu Á Thái Bình Dương, tua bin SGT 800 có thể vận hành linh hoạt trong hệ thống điện tích hợp nhiều nguồn năng lượng như gió hoặc mặt trời. Chỉ trong vòng mười phút, tua bin có thể khởi động để bù đắp sản lượng điện khi nguồn tái tạo giảm, đảm bảo hệ thống vận hành ổn định.

Chính sách đúng đắn là chìa khóa cho tương lai hydro

Các chuyên gia Siemens Energy cho rằng chính sách hỗ trợ phù hợp sẽ là yếu tố quyết định giúp hydro và ammonia trở thành nguồn năng lượng chính trong tương lai. Ông Fors nhấn mạnh các quốc gia cần sớm đặt ra chương trình hành động cụ thể để hỗ trợ doanh nghiệp mở rộng quy mô và giảm chi phí sản xuất, giống như cách thế giới từng làm với năng lượng mặt trời và gió cách đây hơn một thập kỷ.

Singapore đang cho thấy tầm nhìn dài hạn khi đầu tư sớm, thử nghiệm sớm và hoạch định chính sách sớm. Cách tiếp cận chủ động này giúp đảo quốc không chỉ giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch mà còn mở đường để trở thành trung tâm năng lượng xanh của khu vực.

Trong hành trình tiến đến mục tiêu phát thải ròng bằng không, những công nghệ như tua bin SGT 800 sẵn sàng cho hydro là minh chứng cho việc đổi mới sáng tạo có thể trở thành công cụ giúp con người kiến tạo một tương lai an toàn, phát thải thấp và bền vững.

Từ chiến lược năng lượng đến thương hiệu dẫn dắt bền vững

Mô hình phát triển của Singapore cho thấy năng lượng xanh không chỉ là câu chuyện công nghệ mà còn là yếu tố tạo dựng hình ảnh quốc gia bền vững. Cách tiếp cận này có thể trở thành nguồn cảm hứng để các doanh nghiệp trong khu vực, trong đó có Việt Nam, học hỏi nhằm hình thành những thương hiệu dẫn dắt bền vững trong lĩnh vực năng lượng sạch.

Khi các doanh nghiệp chủ động đầu tư cho công nghệ, hợp tác nghiên cứu và áp dụng mô hình phát triển xanh, họ không chỉ góp phần giảm phát thải mà còn trở thành thương hiệu dẫn dắt sự bền vững trong tiến trình toàn cầu hướng đến Net Zero.

👉 Vai trò then chốt của thương hiệu dẫn dắt người tiêu dùng bền vững