Chưa từng có trong lịch sử: Quốc gia châu Á 'nhốt' hydro ở dạng rắn, vận chuyển xuyên biên giới bằng hợp kim đặc biệt, mở ra hướng đi mới cho năng lượng xanh

Tập đoàn thương mại Marubeni của Nhật Bản vừa thực hiện thành công chuyến vận chuyển hydro xuyên biên giới đầu tiên trên thế giới bằng hợp kim hydrua kim loại – một loại vật liệu có khả năng “giữ” khí hydro, giúp việc vận chuyển trở nên an toàn và hiệu quả hơn.

Trong dự án này, hợp kim được nạp hydro “xanh” sản xuất tại Australia, sau đó vận chuyển bằng tàu container sang Indonesia. Theo Marubeni, công ty mất khoảng 1 năm để hoàn tất các thủ tục hải quan và vượt qua những rào cản pháp lý do chưa từng có tiền lệ cho hình thức vận chuyển này.

Lô hàng được xuất từ Australia vào tháng 10/2025, sau đó vận chuyển bằng xe tải đến một cơ sở công nghiệp ở ngoại ô Jakarta. Tại đây, Marubeni đã tách thành công hydro xanh khỏi hợp kim và sử dụng nhiên liệu này để phát điện bằng pin nhiên liệu.

“Đây là một thách thức lớn vì chưa có tiền lệ”, ông Seiichiro Aoyama, cán bộ thương mại cấp cao của bộ phận năng lượng mới Marubeni – đơn vị phụ trách dự án – cho biết. “Nhưng việc chứng minh được chi phí cũng như các yêu cầu an toàn khi vận chuyển hợp kim hydrua kim loại là một bước tiến rất quan trọng”.

Hydro xanh – được sản xuất từ năng lượng tái tạo – là nhiên liệu thế hệ mới có thể đóng vai trò then chốt trong quá trình chuyển dịch khỏi nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, chi phí thu mua và vận chuyển vẫn là rào cản lớn. Vì vậy, nhiều sáng kiến đang được triển khai nhằm sản xuất hydro tại các khu vực có nguồn năng lượng tái tạo giá rẻ, sau đó vận chuyển đến nơi tiêu thụ.

Marubeni đã chọn công nghệ hợp kim hydrua kim loại. Loại hợp kim đặc biệt này có thể hấp thụ hydro khi chịu áp suất hoặc làm lạnh, và giải phóng khí khi giảm áp hoặc gia nhiệt. Dù bản thân hợp kim khá nặng, không phù hợp cho vận chuyển đường dài, nhưng đổi lại có chi phí bảo trì thấp và gần như không gây thất thoát năng lượng.

Hợp kim chủ chốt trong dự án dựa trên công nghệ của một công ty Australia. Dù thành phần chi tiết không được công bố, đây là hợp kim sắt – titan có khả năng hấp thụ hydro dưới áp suất. Marubeni đã phát triển thiết bị lưu trữ, trong đó hợp kim được nén vào các ống trụ dài khoảng 5m, đường kính gần 17cm.

Mỗi ống có thể lưu trữ khoảng 4kg hydro, tương đương 50 – 60 kWh điện – đủ đáp ứng nhu cầu điện sinh hoạt của một hộ gia đình trong 1 đến 2 ngày. Theo lý thuyết, mỗi ống có thể nạp và xả hydro từ 1.000 đến 1.500 lần.

So với hydro nén – vốn cần bình chứa áp suất cao và bị xếp vào nhóm khí nguy hiểm, dễ cháy nổ tại Nhật Bản – hợp kim hydrua kim loại có rủi ro phát nổ thấp hơn. Dù vậy, do chưa từng có tiền lệ vận chuyển quốc tế, Marubeni vẫn áp dụng các biện pháp an toàn nghiêm ngặt.

Hydro nhẹ hơn không khí và có xu hướng bay lên, nên hệ thống lưu trữ được thiết kế sao cho khí rò rỉ (nếu có) sẽ tự động thoát ra ngoài qua các khe thông gió phía trên.

Thách thức lớn nhất của dự án nằm ở khâu phê duyệt của hải quan. Hợp kim chứa titan – một kim loại có giá trị tài nguyên – khiến việc phân loại gặp nhiều khó khăn.

“Rất khó để giải thích với hải quan rằng hợp kim này chỉ đơn thuần là một ‘vật chứa’ hydro”, ông Aoyama nói. Nếu bị xếp vào nhóm nguyên liệu thô, bản thân hợp kim sẽ phải chịu thuế.

Trong khi đó, hydro cũng chịu thuế, nhưng việc chứng minh chính xác lượng hydro được lưu trữ trong hợp kim lại tốn nhiều thời gian. Marubeni đã mất khoảng một năm làm việc với cơ quan hải quan Australia và Indonesia để được phê duyệt.

“Khi đã được phê duyệt tại Australia, khả năng cao các dự án tương tự sẽ được chấp thuận tại châu Âu, bao gồm Anh, và tại Mỹ”, ông Zuquan He, phụ trách phát triển kinh doanh hydro và amoniac của Marubeni, nhận định.

Theo Nikkei Asia