Methane là một hợp chất hóa học hữu cơ được sản xuất rộng rãi trên toàn cầu – gần đạt 110 triệu tấn vào năm 2023. Hiện nay, metanol đã trở nên phổ biến như một nguồn năng lượng sạch. Tuy nhiên, không phải tất cả các loại metanol đều bền vững – chỉ có hai loại có tiềm năng thay thế nhiên liệu hóa thạch gây ô nhiễm.
Nói chung, có bốn loại metanol dựa trên cách chúng được sản xuất.
Metanol màu nâu:
Được sản xuất từ than có lượng khí thải carbon cao. Loại metanol này có thị phần tương đối nhỏ vì hiệu quả thấp.
Metanol xám:
Được làm từ khí tự nhiên, loại metanol này vẫn gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, nó có thị phần cao nhất nhờ cơ sở hạ tầng được thiết lập, nguồn nguyên liệu sẵn có và chi phí sản xuất thấp.
Metanol màu xanh:
Loại metanol này được sản xuất bằng hydro xanh kết hợp với công nghệ thu giữ cacbon. Đây là một biến thể thân thiện với môi trường với lượng khí thải carbon thấp. Metanol xanh đang được sử dụng trong ngành hóa dầu và vận tải.
Metanol xanh:
Loại này được sản xuất từ sinh khối (bio-metanol) hoặc điện phân (e-metanol). Metanol này có lượng khí thải ròng trung tính.
Xét đến lượng khí thải carbon thấp từ quá trình sản xuất đến sử dụng, metanol xanh và xanh lam là những lựa chọn thay thế thực sự duy nhất cho nhiên liệu thông thường.
Ưu và nhược điểm của Metanol xanh
Metanol xanh có tác động môi trường thấp hơn so với các loại metanol còn lại. Nhưng bằng bao nhiêu?
Theo Viện Metanol, metanol xanh có thể làm giảm lượng khí thải carbon dioxide, nitơ dioxide và oxit lưu huỳnh lần lượt là 60-95%, 60-80% và ~ 99%. Metanol xanh cũng có thể được pha trộn với nhiên liệu diesel và xăng thông thường, cho phép chuyển đổi giữa các loại nhiên liệu dễ dàng hơn mà không cần thay đổi hoặc nâng cấp các phương tiện hoặc thiết bị vận tải hiện có.
Hơn nữa, metanol xanh là một sản phẩm đa năng. Nó không chỉ có thể cải thiện dịch vụ vận tải mà còn phù hợp để trở thành nguyên liệu sản xuất các vật liệu và hóa chất có giá trị khác, bao gồm polyme, dệt may, đại lý xây dựng, dược phẩm cũng như hóa chất nông nghiệp.
Nhược điểm là chi phí sản xuất cao do nhu cầu nghiên cứu và phát triển (R&D) các công nghệ tiên tiến ít carbon. Đây là lý do tại sao sản lượng metanol xanh hàng năm chỉ chiếm 1% tổng sản lượng metanol toàn cầu.
Ngoài ra, metanol xanh còn cần kích thước bình nhiên liệu gấp đôi để tạo ra sản lượng tương đương với nhiên liệu thông thường.
Vì vậy, mặc dù metanol xanh mang lại lợi ích cho môi trường nhưng nó cũng đi kèm với sự đánh đổi. Cần nhiều nỗ lực hơn nữa trong R&D để tăng hiệu quả của metanol xanh nhằm thay thế hoàn toàn nhiên liệu thông thường.
Các lựa chọn năng lượng sử dụng nhiên liệu metanol xanh
Mặc dù metanol xanh phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp và dẫn xuất khác nhau, chúng ta hãy xem làm thế nào nó có thể trở thành giải pháp thay thế tốt hơn trong lĩnh vực năng lượng.
Metanol xanh thích hợp để thay thế nhiên liệu ô tô. Ví dụ, ở Trung Quốc, Geely đã phát triển ô tô chạy bằng metanol và thương mại hóa chúng dưới dạng taxi thành phố. Hiện nay, Trung Quốc đang dẫn đầu thế giới về sử dụng metanol làm nhiên liệu với trên 7% phương tiện giao thông đường bộ trong nước sử dụng metanol. Ngoài ra, xăng pha metanol còn được cung cấp cho ô tô khách trên khắp cả nước.
Metanol xanh cũng đã được phát triển để làm nhiên liệu hàng hải có hàm lượng carbon thấp. Maersk, hãng vận tải khổng lồ có trụ sở tại Copenhagen, đã đưa vào vận hành tàu container sử dụng metanol đầu tiên trên thế giới chạy bằng metanol sinh học xanh của OCI Global. Điều này đã mở ra một kỷ nguyên mới của vận tải biển và hoạt động hàng hải thông qua vận chuyển hàng hóa bền vững hơn vì metanol xanh rẻ hơn ba đến bốn lần so với nhiên liệu chưng cất hàng hải thông thường.
Cuối cùng, metanol xanh cũng có thể được sử dụng để thay thế khí dầu mỏ lỏng (LPG) thông qua dimethyl ete (DME), một dẫn xuất của các sản phẩm metanol. Vì xăng có hiệu suất năng lượng cao hơn xăng nên việc thay thế nó đòi hỏi các sản phẩm có mật độ năng lượng tương tự như DME. Quá trình tổng hợp DME liên quan đến việc chuyển đổi metanol thông qua một quá trình gọi là khử nước metanol. Thông qua đó, nó hứa hẹn sẽ cung cấp nhiên liệu sạch hơn để cung cấp năng lượng cho ngành vận tải.
Cũng đọc: Metanol xanh nổi lên như nhân tố chính trong quá trình chuyển đổi năng lượng tái tạo
Một sự thay thế đầy hứa hẹn
Metanol xanh trình bày một giải pháp đầy hứa hẹn cho nhu cầu năng lượng bền vững. Lượng khí thải carbon thấp và tính linh hoạt của nó khiến nó trở thành một lựa chọn thay thế hấp dẫn cho các loại nhiên liệu thông thường. Tuy nhiên, những thách thức như chi phí sản xuất cao và các vấn đề về hiệu quả phải được giải quyết để có thể áp dụng rộng rãi. Tiếp tục R&D cùng với các chính sách hỗ trợ có thể giúp vượt qua những rào cản này.
Tác giả: Muhammad Hasnul
Nguồn và tài liệu tham khảo:
www.metanol.org/metanol-price-supply-demand/
sea-offshore.bureauveritas.com/inside-look-metanol-fuel
chemicalmarketanalytics.com/blog/evoving-global-metanol-market/
www.lakecharlesmetanol.com/domestic-oil
www.wartsila.com/insights/article/metanol-fuel-for-thought-in-our-deep-dive-qa
www.weforum.org/agenda/2023/08/green-metanol-clean-fuel/
www.maersk.com/news/articles/2023/06/13/maersk-secures-green-metanol
www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0255270122003853
Nguồn : https://www.gep.com/blog/mind/green-methanol-types-pros-cons.