Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Nhật Bản thử nghiệm thành công máy phát điện chạy bằng năng lượng hydro (23/06/2025)

Ngày 12/6/2025, Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger (MHIET), một công ty thuộc tập đoàn Mitsubishi Heavy Industries của Nhật Bản, đã công bố thử nghiệm thành công máy phát điện chạy bằng hydro tại nhà máy Sagamihara, phía Tây Nam Tokyo. Với công suất 500 kilowatt và khả năng cung cấp điện cho các tòa nhà mà không thải ra carbon dioxide (CO2), thiết bị này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong nỗ lực giảm phát thải khí nhà kính. Trong bối cảnh các dự án hydro xanh đang được thúc đẩy trên toàn cầu, như dự án 800 MW của Copenhagen Infrastructure Partners hay nghiên cứu động cơ hydro của Airbus và CFM, sáng kiến của MHIET không chỉ củng cố vị thế của Nhật Bản trong lĩnh vực năng lượng sạch mà còn mở ra tiềm năng cho các ứng dụng thương mại của công nghệ hydro.

Máy phát điện hydro của MHIET, với công suất định mức 500 kilowatt, đã được thử nghiệm từ tháng 5/2024 tại nhà máy Sagamihara. Trong năm tài chính kết thúc vào tháng 3/2025, thiết bị đạt công suất hoạt động 435 kilowatt khi sử dụng 100% nhiên liệu hydro, một thành tựu đáng kể trong việc tối ưu hóa hiệu suất. Theo kế hoạch, các thử nghiệm sẽ tiếp tục đến hết năm tài chính 2026 nhằm cải thiện sản lượng và hiệu quả. Máy phát này được thiết kế để cung cấp điện cho các tòa nhà văn phòng và cơ sở thương mại, thay thế các máy phát chạy bằng khí đốt tự nhiên trong dòng sản phẩm hiện tại của MHIET.

Không giống các máy phát truyền thống, thiết bị của MHIET sử dụng hydro làm nhiên liệu, loại bỏ hoàn toàn phát thải CO2 trong quá trình vận hành. Điều này phù hợp với mục tiêu trung hòa carbon của Nhật Bản vào năm 2050 và xu hướng toàn cầu hướng tới các nguồn năng lượng sạch. Tuy nhiên, một thách thức lớn là chi phí nhiên liệu hydro, hiện cao gấp sáu lần so với khí đốt tự nhiên. Để giải quyết vấn đề này, MHIET cũng đang phát triển các máy phát sử dụng hỗn hợp hydro-khí, cho phép chuyển đổi dần sang hydro trong khi duy trì tính kinh tế.

Sáng kiến của MHIET diễn ra trong bối cảnh công nghệ hydro đang thu hút sự chú ý trên toàn cầu. Tại châu Âu, Copenhagen Infrastructure Partners (CIP) đã khởi động dự án hydro xanh 800 MW, tập trung vào sản xuất hydro bằng năng lượng tái tạo để cung cấp cho các ngành công nghiệp và giao thông. Dự án này, được công bố vào đầu năm 2025, nhằm giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và thúc đẩy nền kinh tế hydro ở Bắc Âu. Trong lĩnh vực hàng không, Airbus và CFM International đang hợp tác phát triển động cơ hydro cho máy bay không phát thải, mặc dù Airbus gần đây đã hoãn kế hoạch ra mắt máy bay chạy bằng hydro do các thách thức kỹ thuật và chi phí.

Hydro được xem là “nhiên liệu của tương lai” nhờ khả năng lưu trữ năng lượng lâu dài và không tạo ra khí thải khi sử dụng. Tuy nhiên, sản xuất hydro xanh (bằng điện phân sử dụng năng lượng tái tạo) vẫn đắt đỏ, và cơ sở hạ tầng phân phối hydro còn hạn chế. Theo Báo cáo Hydro Toàn cầu 2024 của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), chỉ 7% hydro được sản xuất trên toàn cầu vào năm 2024 là hydro xanh, với phần lớn vẫn dựa vào khí đốt tự nhiên, gây phát thải CO2.

Máy phát điện hydro của MHIET có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các khu vực đô thị, nơi nhu cầu năng lượng sạch ngày càng tăng. Các tòa nhà thương mại, bệnh viện và trung tâm dữ liệu có thể hưởng lợi từ nguồn điện không phát thải, đặc biệt tại Nhật Bản, nơi các quy định về môi trường ngày càng nghiêm ngặt. Ngoài ra, máy phát hydro có thể đóng vai trò như nguồn điện dự phòng trong các tình huống khẩn cấp, thay thế máy phát diesel truyền thống.

Tuy nhiên, chi phí nhiên liệu là rào cản lớn nhất. Theo MHIET, giá hydro hiện cao gấp sáu lần khí đốt tự nhiên, khiến việc áp dụng rộng rãi trở nên khó khăn trong ngắn hạn. Ngoài ra, việc xây dựng cơ sở hạ tầng cung cấp hydro, bao gồm các trạm nạp và mạng lưới vận chuyển, đòi hỏi đầu tư lớn. Để khắc phục, MHIET đang tập trung vào các giải pháp chuyển tiếp như máy phát hỗn hợp hydro-khí, cho phép các doanh nghiệp chuyển đổi dần sang hydro mà không cần thay đổi toàn bộ hệ thống.

Nhật Bản từ lâu đã dẫn đầu trong lĩnh vực công nghệ hydro, với các chiến lược quốc gia như Kế hoạch Hydro Cơ bản (2017) và cam kết đầu tư 3 nghìn tỷ yên (khoảng 20 tỷ USD) vào chuỗi cung ứng hydro đến năm 2040. Các công ty như Toyota và Kawasaki cũng đang phát triển các giải pháp hydro cho ô tô và vận tải biển. Sáng kiến của MHIET củng cố vị thế của Nhật Bản trong cuộc đua này, đặc biệt khi cạnh tranh với các quốc gia như Đức, Hàn Quốc và Trung Quốc, nơi các dự án hydro xanh cũng đang tăng tốc./.

P.T (NASTIS), theo Nikkei Asia, 12/6/2025

Ngày cập nhật: 16/06/2025

https://www.vista.gov.vn/vi/news/khoa-hoc-ky-thuat-va-cong-nghe/nhat-ban-thu-nghiem-thanh-cong-may-phat-dien-chay-bang-nang-luong-hydro-11448.html