Trung Quốc vừa đưa vào vận hành một cơ sở khử mặn nước biển và sản xuất hydro xanh mang tính đột phá tại thành phố Nhật Chiếu, tỉnh Sơn Đông, cho phép tạo ra nước ngọt với chi phí chỉ 2 nhân dân tệ/m³ (0,28 USD), thấp hơn cả giá nước máy sinh hoạt; đồng thời sản xuất hydro xanh và nước muối giàu khoáng
Theo truyền thông địa phương, cơ sở tuy có quy mô nhỏ nhưng là mô hình đầu tiên trên thế giới vận hành liên tục hơn 3 tuần, sử dụng hoàn toàn nước biển tự nhiên và nhiệt thải cấp thấp từ các nhà máy thép và hóa dầu lân cận.
Với mỗi 800 tấn nước biển được xử lý mỗi năm, cơ sở cho ra 450 m3 nước ngọt siêu tinh khiết sử dụng được cho công nghiệp hoặc sinh hoạt, 192.000 m3 hydro xanh tiêu chuẩn và 350 tấn nước muối giàu khoáng phục vụ sản xuất hóa chất biển.
Mô hình này được mô tả là “một đầu vào, ba đầu ra”, hướng tới phát triển kinh tế tuần hoàn. Hydro xanh được sản xuất với mức tiêu thụ năng lượng 4,2 kWh/ m3,đủ để vận hành 100 xe buýt trong quãng đường 3.840 km mỗi năm.
Chi phí 2 NDT/m3 thấp hơn đáng kể so với công nghệ khử mặn dùng nhiệt thải ở thành phố Tế Nam (4 NDT/m3), rẻ hơn giá nước máy sinh hoạt tại Bắc Kinh (5 NDT/m3), và thậm chí cạnh tranh hơn cả chi phí khử mặn tại các quốc gia Trung Đông như Ả Rập Saudi và UAE - nơi giá thành thường dưới 0,50 USD/m3.
So với Mỹ, chi phí của nhà máy Nhật Chiếu cũng thấp hơn nhiều, khi nhà máy khử mặn lớn nhất tại California có chi phí khoảng 2,21 USD/m3.
Về mặt công nghệ, đột phá lớn nhất của cơ sở tại Sơn Đông là khả năng sử dụng trực tiếp nước biển để điện phân sản xuất hydro. Thông thường, quy trình điện phân đòi hỏi nước tinh khiết vì các khoáng chất trong nước biển như canxi và magiê có thể gây tắc điện cực, trong khi ion clorua gây ăn mòn mạnh thiết bị.
Để vượt qua thách thức này, cơ sở sử dụng các chất xúc tác chống ăn mòn, công nghệ điều hòa chất lượng nước biển và tận dụng nhiệt thải để sản xuất nước ngọt đồng thời làm mát thiết bị, giúp giảm chi phí đầu tư và năng lượng.
Hệ thống đạt hiệu suất sử dụng năng lượng cao hơn 20% so với thiết bị điện phân dùng nước ngọt truyền thống.
Theo các chuyên gia, công nghệ này mở ra một phương thức mới để khai thác năng lượng từ biển, phù hợp với điều kiện công nghiệp ven biển của Trung Quốc.
Bằng việc tận dụng nguồn nhiệt thải dồi dào từ các cơ sở công nghiệp, dự án không chỉ hỗ trợ phát triển mạng lưới năng lượng hydro mà còn giúp giảm phát thải carbon và tạo giá trị cao hơn từ nguồn tài nguyên vốn bị lãng phí.
Với những thành phố công nghiệp cảng như Nhật Chiếu, mô hình này được đánh giá là động lực mới cho quá trình chuyển đổi xanh.
