Nhiên liệu tổng hợp có đủ sức thay thế nhiên liệu hóa thạch?

Có thể nói, động cơ đốt trong hiện đang bước vào thời kỳ thoái trào. Mặc dù vậy, nhiều hãng vẫn muốn tiếp tục sản xuất loại động cơ này, chủ yếu là vì những giải pháp thay thế như xe điện vẫn chưa giải quyết được toàn bộ nhu cầu của ngành giao thông vận tải.

Để hiện thực hóa được điều này, các hãng cần một loại nhiên liệu phần nào thay thế được nhiên liệu hóa thạch. Loại nhiên liệu đó không gì khác chính là nhiên liệu tổng hợp.

Tuy cái tên này có thể không còn xa lại với nhiều độc giả, một số trong chúng ta vẫn thắc mắc rằng: Nhiên liệu tổng hợp thực sự là cái gì? Nó được sản xuất như thế nào? Liệu nó có thực sự thay thế được nhiên liệu hóa thạch?

Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn giải đáp những câu hỏi này!

1. Nhiên liệu tổng hợp là gì?

Nhiên liệu tổng hợp về cơ bản giống như nhiên liệu hóa thạch (xăng, dầu diesel…), tức nó cũng bị đốt cháy ở trong buồng đốt của động cơ đốt trong. Tuy nhiên, điểm khác biệt lớn nhất nằm ở cách nó được tạo ra.

Cụ thể, thay vì lọc dầu để tạo ra xăng, nhiên liệu tổng hợp lại có cách thức chế tạo hoàn toàn khác. Ví dụ, eFuel (tên gọi được Porsche dùng cho loại nhiên liệu tổng hợp của hãng) được tạo ra bằng cách khai thác carbon dioxide (CO2) từ khí quyển và điện phân hydro.

Sau đó, chúng được “trộn” với nhau để tạo ra hydrocarbon (loại cấu trúc hóa học giống như xăng và dầu diesel thông thường).

Bằng cách sử dụng CO2 từ bầu khí quyển, nhiên liệu tổng hợp sẽ góp phần làm sạch môi trường. Và điều quan trọng là khi nhiên liệu tổng hợp bị đốt cháy thì chúng không thải CO2.

Chính lợi thế này đã giúp cho nhiên liệu tổng hợp trở nên trung tính trong quá trình đốt cháy. Nhưng bên cạnh lợi ích này thì nhiên liệu tổng hợp còn có những lợi ích gì khác?

2. Lợi ích của nhiên liệu tổng hợp là gì?

Ưu điểm dễ thấy nhất của việc sử dụng nhiên liệu tổng hợp là việc những chiếc xe với trang bị động cơ đốt trong sẽ vẫn có thể hoạt động, từ đó thỏa mãn nhu cầu của một bộ phận khách hàng.

Thứ hai, nhiên liệu tổng hợp có dạng giống như xăng và dầu diesel thông thường, cho nên chúng có thể được phân phối thông qua các trạm xăng mà không cần cơ sở hạ tầng mới hay trạm sạc (cho xe điện).

Quan trọng nhất là chúng không làm thay đổi thói quen sử dụng xe của người sử dụng. Những điều này đặc biệt hữu ích đối với những nước hiện đang gặp khó khăn trong quá trình phát triển hệ thống cơ sở hạ tầng mới.

Thứ ba, những chiếc xe sử dụng động cơ đốt trong hiện nay có thể sử dụng ngay nhiên liệu tổng hợp mà không cần thay đổi các chi tiết máy, miễn là nhiên liệu được tạo ra theo cách thức bền vững với môi trường.

3. Nhược điểm của nhiên liệu tổng hợp là gì?

Tất nhiên, cái gì cũng có hai mặt của nó. Mặc dù nhiên liệu tổng hợp có rất nhiều lợi ích, thế nhưng việc khai thác CO2 và hydro từ khí quyển lại tiêu tốn rất nhiều năng lượng.

Đây vẫn luôn là một trong những trở ngại lớn cho việc áp dụng rộng rãi các phương tiện chạy bằng nhiên liệu hydro.

Nói một cách nôm na thì quá trình tạo ra nhiên liệu tổng hợp chỉ thực sự thân thiện với môi trường nếu chúng được sản xuất dựa trên nguồn năng lượng tái tạo, chẳng hạn như năng lượng mặt trời, gió, thủy điện…

Để khắc phục khó khăn trên, các ông lớn trong ngành như Bosch, Aramco hay Porsche đã tiến hành xây dựng một loạt các nhà máy để tăng năng lực sản xuất. Dù vậy, chúng vẫn chưa đủ để đáp ứng nhu cầu của thị trường.

Cụ thể, Porsche đã xây dựng một nhà máy nhiên liệu tổng hợp ở Chile cùng với sự hợp tác của Siemens, Enel và AME.

Theo dự định, nhà máy này sẽ có khả năng sản xuất khoảng 55 triệu lít nhiên liệu tổng hợp vào năm 2024. Con số này xấp xỉ với sản lượng nhiên liệu mà bang Texas (Mỹ) tiêu thụ trong năm 2021.

Chưa dừng lại ở đó, đến năm 2026, nhà máy cũng sẽ tăng công suất lên 550 triệu lít. Dù vậy, sản lượng này mới chỉ bằng 0.001% tổng sản lượng mà chỉ riêng nước Mỹ tiêu thụ trong một năm.

Bên cạnh quá trình sản xuất thì chi phí nhiên liệu tổng hợp cũng đang là một vấn đề đáng để bàn bạc.

Trong một thông báo, ông Oliver Blume – Giám đốc điều hành Porsche đã nói rằng: “Nếu được sản xuất ở quy mô công nghiệp, nhiên liệu tổng hợp có thể có giá dưới 2 USD một lít.”

Mặc dù vậy, mức giá này vẫn rất khó tiếp cận nếu được bán, ví dụ tại Việt Nam. Điều này cũng là dễ hiểu vì mọi công nghệ mới đều đắt tiền, kể cả đó là xe điện. Vì vậy, các hãng hiện rất cần sự khuyến khích của các chính phủ để mức chi phí này thực sự trở nên dễ tiếp cận đối với người tiêu dùng.

4. Nhiên liệu tổng hợp có đủ sức thay thế hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch?

Có thể khẳng định ngay rằng nhiên liệu tổng hợp sẽ không thể hoàn toàn thay thế được nhiên liệu hóa thạch trong tương lai gần. Để đi đến giải pháp bảo vệ môi trường tối ưu, thị trường cần có một sự kết hợp toàn diện giữa các giải pháp chuyển đổi, chứ không có một giải pháp nào có thể thay thế hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch.

Tóm lại, việc phát triển nhiên liệu tổng hợp là việc làm rất cần thiết, nhưng chúng ta cũng không nên quá thần thánh loại nhiên liệu này mà “dè bĩu” những giải pháp khác.

Dù sao, vẫn còn rất nhiều việc cần phải làm để loại nhiên liệu này thực sự có thể “lấp đầy những khoảng trống” mà nhiên liệu hóa thạch sẽ để lại trong tương lai.