Hydro trên biển ngày càng đắt đỏ: Nghiên cứu an toàn của DNV đặt dấu hỏi lớn cho tàu chạy hydro

Theo CleanTechnica, nghiên cứu cuối cùng của DNV — tổ chức phân loại hàng hải hàng đầu thế giới — thực hiện cho Cơ quan An toàn Hàng hải châu Âu (EMSA) đã làm thay đổi hoàn toàn cuộc tranh luận về tàu chạy nhiên liệu hydro. Thay vì bàn về tiềm năng khử carbon trên lý thuyết, vấn đề giờ đây xoay quanh gánh nặng kỹ thuật và chi phí thực tế. DNV không nói rằng tàu chạy hydro là bất khả thi — nhưng khẳng định rằng hydro đòi hỏi các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt hơn nhiều so với các nhiên liệu cạnh tranh như LNG, methanol hay pin điện.

Yêu cầu an toàn mới và tác động chi phí

DNV khuyến nghị rằng tất cả các nguồn rò rỉ hydro phải được bảo vệ bằng hệ thống vỏ bọc thứ cấp (secondary enclosure), kể cả trên boong hở. Đây là sự thay đổi lớn so với quan điểm trước đây — vốn dựa vào đặc tính phân tán tự nhiên của khí hydro lên trên — sang yêu cầu hệ thống ngăn chặn vật lý bắt buộc. Lý do: các sự cố hydro có thể leo thang nhanh hơn khả năng phát hiện và ứng phó.

Phân tích của DNV chỉ ra bốn tầng chi phí đáng kể:

• Thiết bị trực tiếp: vỏ bọc thứ cấp, đường ống được bảo vệ, hệ thống kết nối bồn chứa, hệ thống thông gió, phát hiện rò rỉ và chữa cháy
• Chi phí kỹ thuật: đánh giá rủi ro định lượng, mô hình hóa CFD (mô phỏng động lực học chất lỏng), tăng cường giám sát phân loại
• Chi phí vận hành: kiểm tra chuyên biệt, đào tạo thủy thủ đoàn, quy trình khẩn cấp
• Hạ tầng: toàn bộ chuỗi giá trị hydro cần thiết cho vận hành

Bài học từ dự án phà Lofoten, Na Uy

Dự án phà hydro Vestfjorden tại Na Uy là ví dụ thực tế minh họa rõ nhất cho những thách thức này. Hợp đồng có giá trị khoảng 450 triệu EUR (hơn 12.000 tỷ VND) trong 15 năm, với hai phà dài 117–120 mét, sức chở 599 hành khách, 120 ô tô và 12 xe tải.

Mỗi ngày, hai chiếc phà này tiêu thụ 5–6 tấn hydro, tương đương nhu cầu hàng năm khoảng 2.000 tấn. Để cung cấp đủ nhiên liệu, một nhà máy sản xuất hydro chuyên dụng tại Bodø với hệ thống điện phân 20 MW phải được xây dựng, có công suất 3.100 tấn mỗi năm. Riêng pin nhiên liệu (fuel cell) công suất 13 MW đã có chi phí khoảng 19,2 triệu EUR (hơn 510 tỷ VND).

Về mặt năng lượng, với mức tiêu thụ 5,5 tấn hydro mỗi ngày (mật độ năng lượng 33,3 kWh/kg, hiệu suất pin nhiên liệu 55%), các phà tạo ra khoảng 101 MWh điện mỗi ngày. Chỉ riêng chi phí điện để sản xuất hydro đã lên tới khoảng 4 triệu EUR mỗi năm — chưa tính khấu hao vốn, bảo trì, nén khí và tổn thất khi tiếp nhiên liệu.

Nếu yêu cầu vỏ bọc thứ cấp mới được áp dụng cho dự án Lofoten, chi phí bổ sung ước tính từ 4,5 đến 13,5 triệu EUR cho cả hai tàu, kèm theo 4–9 tháng chậm tiến độ.

So sánh với các giải pháp thay thế

Methanol đã có hướng dẫn tạm thời từ Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) với khung an toàn rõ ràng. Báo cáo năm 2025 của DNV đánh giá hệ thống methanol có mức sẵn sàng cao, tương thích với hạ tầng cảng hiện có.

Pin điện đang chứng minh hiệu quả vượt trội trên các tuyến ngắn. Tính đến năm 2025, Na Uy đã vận hành khoảng 70 phà chạy hoàn toàn bằng pin. BC Ferries (Canada) đã đặt hàng tàu với dung lượng pin lên đến 70 MWh cùng hệ thống sạc bờ trên 60 MW.

Các nghiên cứu gần đây của Runefors và Yoon (2025) cũng cho thấy ngay cả trong môi trường tương đối thoáng, hydro khi cháy vẫn tạo ra áp suất dư đáng kể và ngọn lửa lan nhanh — nghĩa là chỉ dựa vào sự phân tán tự nhiên là không đủ an toàn.

Ý nghĩa với thị trường Việt Nam

Với hơn 3.200 km bờ biển và hệ thống vận tải thủy nội địa phát triển, Việt Nam cũng đang quan tâm đến việc xanh hóa ngành hàng hải. Nghiên cứu của DNV là lời cảnh báo quan trọng: thay vì đầu tư vào hydro với chi phí và rủi ro cao, Việt Nam nên ưu tiên giải pháp pin điện cho các tuyến phà ngắn và methanol cho tuyến dài hơn.

Thực tế, hạ tầng sạc điện tại Việt Nam đang phát triển nhanh chóng. Với hơn 42.500 trạm sạc đã được cập nhật trên TramSac.me, công nghệ sạc điện ngày càng trưởng thành — và hoàn toàn có thể mở rộng sang lĩnh vực hàng hải ven bờ trong tương lai.

Tổng kết

Báo cáo của DNV không cấm cửa tàu chạy hydro, nhưng đã nâng cao đáng kể rào cản kỹ thuật và chi phí — khiến hydro trở nên đắt đỏ hơn để thiết kế, xây dựng, kiểm định và vận hành. Ngay cả trong điều kiện thuận lợi nhất (tuyến cố định, điện sạch, hỗ trợ nhà nước, sản xuất chuyên dụng), hydro vẫn là giải pháp khó khăn nhất cho những vấn đề mà pin điện và nhiên liệu tái tạo đã giải quyết hiệu quả hơn.

Nguồn: CleanTechnica