Trung Quốc vừa khánh thành một cơ sở mang tính cách mạng tại tỉnh Sơn Đông, miền Đông nước này, sản xuất nước ngọt từ nước biển với giá chỉ 2 nhân dân tệ (khoảng 7.500 đồng) cho mỗi mét khối, tạo ra hydro xanh như một sản phẩm phụ, một bước đột phá có thể định hình lại hệ thống nước và năng lượng toàn cầu.

Cơ sở nhỏ nhưng đầu tiên trên thế giới này tại thành phố Nhật Chiếu được vận hành hoàn toàn bằng nước biển và nhiệt thải cấp thấp từ các nhà máy thép và hóa dầu gần đó, theo hãng thông tấn chính thức của tỉnh Dazhong.

Theo báo cáo, cơ sở này đã hoạt động liên tục trong hơn ba tuần, sản xuất hydro có độ tinh khiết cao mà không cần khử muối tốn kém hay các nguồn nước ngọt quý giá.

Cứ mỗi 800 tấn nước biển được xử lý hàng năm, hệ thống này cung cấp 450 mét khối nước ngọt siêu tinh khiết, lý tưởng cho mục đích làm mát công nghiệp hoặc sử dụng trong dân dụng.

Nó cũng cung cấp 192.000 mét khối hydro xanh tiêu chuẩn và 350 tấn nước muối giàu khoáng chất để sản xuất hóa chất biển - đạt được tiêu chí tuần hoàn "một vào, ba ra".

Theo báo cáo, hydro, được sản xuất với chi phí năng lượng 4,2 kilowatt điện trên một mét khối, đủ để cung cấp năng lượng cho 100 xe buýt di chuyển 3.840 km (2.386 dặm) mỗi năm.

Chi phí này thấp đáng kể, thậm chí còn thấp hơn công nghệ khử muối nước biển sử dụng nhiệt thải công nghiệp ở thành phố Tế Nam gần đó, vốn tốn 4 nhân dân tệ (khoảng 15.000 đồng) để sản xuất một mét khối nước ngọt.

Để so sánh, Bắc Kinh tính phí 5 nhân dân tệ cho mỗi mét khối nước máy dân dụng cho 180 mét khối đầu tiên trong một năm.

Nhà máy Nhật Chiếu cũng có thể sản xuất nước ngọt rẻ hơn so với các quốc gia Trung Đông khan hiếm nước với các hoạt động khử muối lớn.

Theo Cơ quan Quản lý Nước Saudi, đơn vị có công suất khử muối lớn nhất thế giới với 11 triệu mét khối mỗi ngày, Saudi Arabia và Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất có chi phí khử muối thuộc hàng thấp nhất thế giới, với giá dưới 0,5 USD/mét khối (khoảng 13.000 đồng).

Trong khi đó, tại Hoa Kỳ, chi phí khử muối tại cơ sở khử muối nước biển lớn nhất nước này, Nhà máy Khử muối Claude “Bud” Lewis Carlsbad ở California, ước tính khoảng 2,21 đô la Mỹ/mét khối (hơn 58.000 đồng), theo phân tích năm 2021 của nhà kinh tế môi trường Michael Hanemann thuộc Đại học Bang Arizona.

Tại Trung Quốc, cơ sở mới này sử dụng nước biển và nhiệt lượng được tạo ra từ các nhà máy công nghiệp thép và hóa dầu gần đó để sản xuất năng lượng hydro xanh có độ tinh khiết cao.

“Đây không chỉ là việc sản xuất một bình hydro; nó mở ra một con đường mới để ‘khai thác năng lượng từ biển’”, Qin Jiangguang, kỹ sư cao cấp tại Phòng thí nghiệm Lao Sơn, một trung tâm nghiên cứu biển tại thành phố cảng lớn Thanh Đảo, chia sẻ với hãng tin Sơn Đông.

Hydro được coi là nhiên liệu và môi trường lưu trữ năng lượng tối ưu, không gây ô nhiễm. Nó được sản xuất thông qua quá trình điện phân, một quá trình phân tách nước thành hydro và oxy bằng điện.

Các công nghệ thông thường đòi hỏi nước có độ tinh khiết cao, đặc biệt là nước ngọt, vì chất lượng nước kém có thể khiến quá trình này thất bại. Ví dụ, cặn canxi và magiê trong nước biển có thể làm tắc nghẽn điện cực, trong khi nồng độ ion clorua cao có thể ăn mòn thiết bị điện phân và vật liệu xúc tác, theo Dazhong. Tuy nhiên, ở các vùng ven biển phía bắc, nguồn nước ngọt rất hạn chế.

Để sử dụng trực tiếp nước biển tự nhiên, cơ sở Sơn Đông sử dụng chất xúc tác chống ăn mòn và công nghệ để điều tiết nước biển. Cơ sở này cũng sử dụng nhiệt thải để sản xuất nước ngọt chất lượng cao, loại bỏ nhu cầu sử dụng các thiết bị làm mát truyền thống. Điều này giúp giảm chi phí thiết bị và mức tiêu thụ năng lượng. Tỷ lệ sử dụng điện của cơ sở mới cao hơn 20% so với các đơn vị sản xuất hydro điện phân nước ngọt thông thường.

Li Jiawei, trợ lý nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Lao Sơn, cho biết cơ sở này "xác nhận một mô hình mới về cung cấp năng lượng hydro không carbon, phù hợp sâu sắc với cơ cấu công nghiệp ven biển của Trung Quốc".

Theo Dazhong, dự án tận dụng đường bờ biển rộng lớn và cơ sở hạ tầng công nghiệp ven biển của Trung Quốc, chuyển đổi nhiệt thải công nghiệp thành các nguồn tài nguyên quý giá. Dự án hỗ trợ phát triển mạng lưới năng lượng ở các vùng ven biển, cho phép thu thập nhiệt thải tại chỗ để sản xuất hydro xanh bằng nước biển tại chỗ.

Tờ báo Sơn Đông cho biết đối với các thành phố công nghiệp cảng như Nhật Chiếu, đây không chỉ là một công cụ mạnh mẽ để giảm thiểu carbon mà còn là động lực mới cho quá trình chuyển đổi xanh.

Theo Tiêu Dao