Dự án lưu trữ hydro dưới lòng đất đầu tiên trên thế giới là đây

Vào ngày 8 tháng 5, RAG của Áo đã khởi động dự án thí điểm lưu trữ hydro dưới lòng đất đầu tiên trên thế giới tại một kho khí đốt cũ ở Rubensdorf. Dự án thí điểm sẽ lưu trữ 1,2 triệu mét khối hydro, tương đương 4,2 GWh điện. Hydro được lưu trữ sẽ được sản xuất bởi một tế bào màng trao đổi proton 2 MW do Cummins cung cấp, ban đầu sẽ hoạt động ở mức tải cơ bản để sản xuất đủ hydro để lưu trữ. Sau này trong dự án, tế bào sẽ hoạt động linh hoạt hơn để chuyển lượng điện 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 sẽ chứng minh tiềm năng 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 nhưng đây chắc chắn là một bước quan trọng hướng tới một hệ thống năng lượng bền vững và khử cacbon hơn.

Kho lưu trữ hydro dưới lòng đất, cụ thể là sử dụng cấu trúc địa chất dưới lòng đất để lưu trữ năng lượng hydro trên quy mô lớn. 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, bể chứa dầu khí đã cạn kiệt, tầng ngậm nước và hang động đá cứng lót để đạt được việc lưu trữ năng lượng hydro. Khi cần thiết, hydro có thể được chiết xuất từ ​​​​các kho chứa hydro dưới lòng đất để cung cấp khí đốt, sản xuất điện hoặc cho các mục đích khác.

Năng lượng hydro có thể được lưu trữ ở nhiều dạng khác nhau, bao gồm khí, lỏng, hấp phụ bề mặt, hydrua hoặc chất lỏng có chứa hydro trên tàu. Tuy nhiên, để hiện thực hóa hoạt động trơn tru của lưới điện phụ trợ và thiết lập mạng lưới năng lượng hydro hoàn hảo, việc lưu trữ hydro dưới lòng đất là phương pháp khả thi duy nhất hiện nay. Các hình thức lưu trữ hydro trên bề mặt, chẳng hạn như đường ống hoặc bể chứa, có khả năng lưu trữ và xả hạn chế chỉ trong vài ngày. Kho lưu trữ hydro dưới lòng đất là cần thiết để cung cấp năng lượng lưu trữ trong nhiều tuần hoặc nhiều tháng. Kho lưu trữ hydro dưới lòng đất có thể đáp ứng nhu cầu lưu trữ năng lượng lên tới vài tháng, có thể được chiết xuất để sử dụng trực tiếp khi cần hoặc có thể chuyển đổi thành điện năng.

Tuy nhiên, việc lưu trữ hydro dưới lòng đất phải đối mặt với một số thách thức:

Thứ nhất, công nghệ phát triển chậm

Hiện tại, việc nghiên cứu, phát triển và trình diễn cần thiết cho việc lưu trữ ở các mỏ khí và tầng chứa nước đã cạn kiệt còn chậm. Cần có nhiều nghiên cứu hơn để đánh giá tác động của khí tự nhiên dư thừa ở các mỏ cạn kiệt, các phản ứng vi khuẩn tại chỗ trong tầng ngậm nước và các mỏ khí cạn kiệt có thể tạo ra chất gây ô nhiễm và mất hydro, cũng như ảnh hưởng của việc hạn chế 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 hồ chứa đã cạn kiệt, và 10 đến 12 năm đối với việc lưu trữ tầng nước ngầm. Đối với các dự án lưu trữ hydro, có thể có độ trễ thời gian lớn hơn.

3. Bị giới hạn bởi điều kiện địa chất

Môi trường địa chất địa phương quyết định tiềm năng của các cơ sở lưu trữ khí đốt dưới lòng đất. Ở những khu vực có tiềm năng hạn chế, hydro có thể được lưu trữ ở quy mô lớn dưới dạng chất 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 áp dụng trên quy mô lớn do hiệu suất thấp và chi phí cao nhưng nó có triển vọng phát triển rộng rãi trong tương lai do vai trò chính của nó trong quá trình khử cacbon trong nhiều lĩnh vực quan trọng khác nhau.