Sưởi ấm trung hòa khí hậu bằng hydro – giải pháp của Viessmann
Trong khoảng 21 triệu hệ thống sưởi tại Đức thì có hơn 90 % hệ thống sưởi vận hành bằng khí tự nhiên hoặc dầu. Tuy nhiên, những nhiên liệu hóa thạch này đang dần cạn kiệt. Thay vào đó, điện và các nguồn năng lượng tái tạo sẽ đóng vai trò quan trọng trong tương lai để tránh phát thải CO₂ một cách triệt để tại Đức và Liên minh châu Âu. Cụ thể, hydro xanh được coi là phương thức trung hòa khí hậu hợp lý cho ngành xây dựng. Loại khí này sinh ra từ nước trong quá trình trung hòa CO₂ sử dụng điện từ năng lượng gió và hệ thống quang điện, đồng thời không tạo ra khí thải gây hại cho khí hậu khi bị đốt cháy.
Mở rộng và sử dụng cơ sở hạ tầng hydro
Công tác mở rộng cơ sở hạ tầng thiết yếu để sản xuất, lưu trữ và phân phối hydro sẽ được thúc đẩy trong những năm tới. Vào mùa hè năm 2020, Chính phủ Liên bang đã trình bày Chiến lược hydro quốc gia và dự định đóng góp tổng cộng 9 tỷ euro cho chiến lược này. Cùng lúc đó, Ủy ban Liên minh châu Âu cũng đã công bố một chiến lược hydro: sản lượng hydro từ năng lượng tái tạo sẽ tăng lên đến 1 triệu tấn vào năm 2024, sau đó đến 10 triệu tấn vào năm 2030.
Nhờ vậy, ngày càng có nhiều dự án thí điểm nhận được hỗ trợ. Ví dụ: Toàn bộ cơ sở hạ tầng hydro hiện đang được xây dựng ở Kaisersesch (Rhineland-Palatinate) –– từ việc tạo ra điện tái tạo để vận hành các máy điện phân, cho đến việc lưu trữ và phân phối hydro, cuối cùng là sử dụng hydro trong các lĩnh vực cung cấp nhiệt điện, cũng như trong ngành công nghiệp và giao thông vận tải. Bộ Tài chính và Năng lượng Liên bang (BMWi) đang tài trợ cho dự án này trong khuôn khổ của dự án "SmartQuart", phòng thí nghiệm đô thị đầu tiên cho quá trình chuyển đổi năng lượng. Viessmann đã tham gia ngay từ đầu và sẽ bắt đầu thử nghiệm thực tế với nồi hơi ngưng tụ khí và hệ thống sưởi bằng pin nhiên liệu để vận hành bằng 100 % hydro tại phòng thí nghiệm đó vào năm 2023.
Giải pháp giảm lượng khí thải CO₂ khi vận hành bằng 100% hydro kể từ 2025
Viessmann giúp cải thiện không gian sống cho thế hệ tương lai. Để đảm bảo nhà ở có thể sử dụng hệ thống sưởi trung hòa khí hậu đáng tin cậy với giá cả hợp lý trong tương lai, Viessmann đang phát triển các thiết bị sưởi "có thể sử dụng hydro" với khả năng chạy bằng 100% khí hydro.
Với nồi hơi ngưng tụ "có thể sử dụng hydro", Viessmann không chỉ mang đến thị trường một thiết bị sưởi tiên tiến, mà còn đảm bảo an toàn cho mai sau cùng độ tin cậy cao xứng với kỳ vọng về một công ty Đức có hơn một thế kỷ kinh nghiệm.
Dựa trên công nghệ ngưng tụ khí đã qua kiểm chứng của dòng sản phẩm Vitodens, các bộ phận của đầu đốt cùng với hệ thống đốt, theo dõi và kiểm soát lửa hiện đang được sửa đổi để thích nghi với đặc tính đốt cháy đặc trưng của hydro. Mục đích là để thiết bị treo tường mới có thể chuyển đổi dễ dàng và nhanh chóng từ vận hành bằng khí ga hoặc hỗn hợp khí hydro/khí tự nhiên sang vận hành bằng hydro tinh khiết. Điều này giúp người dùng hệ thống thích nghi tối đa với mọi thay đổi trong giai đoạn chuyển đổi từ khí tự nhiên sang hydro.
Sau khi hoàn thành giai đoạn thử nghiệm nguyên mẫu, thiết bị sẽ trải qua quá trình kiểm tra chất lượng và độ bền trước khi bắt đầu thử nghiệm thực tế tại Kaisersesch vào năm 2023. Sản phẩm dự định ra mắt thị trường vào năm 2025. Đến lúc đó, dự kiến sẽ có thêm các mạng lưới khí đốt trong khu vực để phân phối độc quyền hydro cho các hộ gia đình và khu công nghiệp.
Ảnh: Các thiết bị "có thể sử dụng hydro" đang chạy bằng 100% hydro trên khung thử nghiệm tại Trung tâm Công nghệ, trung tâm nghiên cứu và phát triển của Viessmann.
Sẵn sàng vận hành với tối đa 30 % hydro
Là công ty cải tiến hàng đầu, Viessmann đã ứng dụng hiệu quả khí hydro để sưởi ấm. Nồi hơi ngưng tụ khí hiện đại là thiết bị có thể sử dụng hydro, nghĩa là có khả năng vận hành bằng hỗn hợp khí tự nhiên chứa 20 đến 30 % hydro. Do đó khi lựa chọn loại bộ phát nhiệt này, chủ thầu hoặc nhà cải tiến sẽ dễ dàng thích nghi với quá trình phát triển sắp tới trong hệ thống năng lượng. Hệ thống sưởi và giải pháp sản phẩm sau đã đạt chứng nhận sử dụng hydro:
- Hệ thống sưởi ngưng tụ khí Vitodens
- Nồi hơi công nghiệp/thương mại Vitomax
Quá trình tạo nhiệt điện thân thiện với khí hậu
Trong quá trình điện hóa, khí hydro lấy từ nhiên liệu nguồn sẽ được phân tách và đồng thời bổ sung oxy. Từ đó tạo ra nhiệt và điện. Kiểu đốt cháy này không xảy ra ở nồi hơi ngưng tụ thông thường. Quá trình điện hóa này còn được gọi là đốt nguội. Chuyên gia cho rằng khí CO₂ là một trong những nguyên nhân chính gây nóng lên toàn cầu. Mặt khác, khí hydro lại chủ yếu giải phóng nước trong quá trình điện hóa của pin nhiên liệu nên rất thân thiện với môi trường. Việc sử dụng khí hydro cũng làm giảm mức tiêu thụ trữ lượng nhiên liệu hóa thạch vốn hữu hạn.
Bạn muốn tìm hiểu thêm về hydro? Truy cập trang web Viessmann Climate Solutions và tìm hiểu thêm về "Hydro – chìa khóa cho quá trình chuyển đổi năng lượng".