⚡ Năng lượng

Các loại hydro

Phân loại hydro xanh lá, xanh dương, xám và các màu khác

Đọc dữ liệu

Đọc tên màu của hydrogen theo phương thức sản xuất và xử lý carbon

Bản thân hydrogen không có màu. Những tên như hydrogen xanh lá, xanh dương hay xám không nói về chất lượng của phân tử hydrogen, mà gần với cách gọi quy ước để mô tả nguyên liệu, năng lượng, quy trình sản xuất và cách xử lý carbon.

Cách đọc

Tên màu thì dễ nhớ, nhưng đánh giá thực tế cần nhìn vào phương thức sản xuất và điều kiện xử lý carbon. Ví dụ, hydrogen xanh dương có thể được đánh giá rất khác tùy tỷ lệ thu giữ carbon và rò rỉ methane; hydrogen xanh lá cũng có ý nghĩa khác nhau tùy loại điện được sử dụng.

Bạn có thể xem gì trên trang này

Loại hydrogen, tên màu, lộ trình sản xuất, nguyên liệu và năng lượng đầu vào
Đặc tính CO2, mức độ thương mại hóa, khác biệt định nghĩa và điểm cần lưu ý khi đánh giá thực tế
Bản đồ màu, các điểm kiểm tra chính và bảng so sánh theo từng loại

Cơ sở dữ liệu

Trang tổng hợp các phân loại được dùng rộng rãi dựa trên tài liệu công khai từ IEA, DOE Hoa Kỳ, European Commission, ISO, World Energy Council và các nguồn tương tự.

Tên màu chưa phải tiêu chuẩn quốc tế hoàn toàn thống nhất, nên cần xem cùng phát thải vòng đời, ranh giới tính toán và điều kiện năng lượng thực tế.

Loại được bao quát 15

Nhóm quy trình 7

Biến thể định nghĩa 5

Nguồn tham khảo 12

1 Quy trình là trước tiên

Hãy đọc mỗi màu như một tuyến sản xuất: điện phân, cải tạo, khí hóa, nhiệt phân, hạt nhân, địa chất, sinh học/chất thải hoặc thu hồi phụ phẩm.

2 Cường độ carbon là quan trọng

Một màu có thể che giấu khác biệt lớn. Hydro xanh dương phụ thuộc vào tỷ lệ thu giữ và rò rỉ methane; hydro xanh lá phụ thuộc vào việc khớp với điện tái tạo.

3 Phần lớn hydro vẫn dựa trên hóa thạch

IEA ước tính hydro phát thải thấp vẫn chiếm dưới 1% sản lượng hydro toàn cầu, vì vậy cần hiển thị mức độ trưởng thành cùng với từng màu.

Bản đồ màu hydro

Bản đồ quy trình gọn trước bảng so sánh đầy đủ.

Hydro xanh Điện phân · Giai đoạn đầu thương mại

Hydro xanh lam Dựa trên nhiên liệu hóa thạch · Thí điểm

Hydro xám Dựa trên nhiên liệu hóa thạch · Thương mại

Hydro nâu và đen Dựa trên nhiên liệu hóa thạch · Thương mại

Hydro ngọc lam Dựa trên nhiên liệu hóa thạch · Thí điểm

Hydro hồng, tím và đỏ Dựa trên hạt nhân · Nghiên cứu

khác nhau

Hydro vàng (mặt trời) Điện phân · Thí điểm

khác nhau

Hydro vàng (điện lưới) Điện phân · Giai đoạn đầu thương mại

khác nhau

Hydro trắng hoặc vàng kim Hydro địa chất · Giai đoạn đầu thăm dò

Hydro cam (địa chất kích thích) Hydro địa chất · Nghiên cứu

khác nhau

Hydro cam (chất thải) Sinh học và chất thải · Thí điểm

khác nhau

Hydro sinh học Sinh học và chất thải · Thí điểm

Hydro sản phẩm phụ Sản phẩm phụ · Thương mại

Hydro carbon thấp hoặc sạch Chính sách và chứng nhận · Tiêu chuẩn chính sách

Hydro tái tạo Chính sách và chứng nhận · Tiêu chuẩn chính sách

⚡ So sánh các loại hydro

15 loại

Loại	Ý nghĩa	Quy trình sản xuất	Đặc điểm CO₂	Mức độ trưởng thành	Điểm cần chú ý
Hydro xanh Hydro xanh (Green hydrogen) Điện phân	Hydro được sản xuất bằng cách điện phân nước bằng điện tái tạo	Điện phân nước. Một số tài liệu cũng bao gồm các lộ trình phát thải thấp dựa trên sinh khối tái tạo. Nguyên liệu: Nước và điện tái tạo Năng lượng: Gió, mặt trời, thủy điện, địa nhiệt và các nguồn tái tạo khác	Gần như không phát thải CO₂ trực tiếp trong vận hành, nhưng vẫn cần tính phát thải vòng đời từ thiết bị, khớp nguồn điện và cấp nước.	Giai đoạn đầu thương mại Lộ trình khử carbon rõ ràng cho lưu trữ điện tái tạo, nguyên liệu công nghiệp, phân bón và lọc dầu. Chi phí, chuỗi cung ứng máy điện phân, tính bổ sung của điện tái tạo, khớp theo thời gian và địa điểm, cùng việc sử dụng nước vẫn là ràng buộc.	Câu hỏi cốt lõi là điện có thực sự đến từ nguồn tái tạo bổ sung hay không.
Hydro xanh lam Hydro xanh lam (Blue hydrogen) Dựa trên nhiên liệu hóa thạch	Hydro từ nhiên liệu hóa thạch kết hợp thu giữ và lưu trữ CO2	Cải tạo khí tự nhiên (SMR/ATR), và trong một số hệ phân loại là khí hóa than, kết hợp với CCS hoặc CCUS. Nguyên liệu: Khí tự nhiên, methane và đôi khi là than Năng lượng: Nhiệt quá trình từ nhiên liệu hóa thạch cùng hạ tầng CCS/CCUS	Thấp hơn hydro xám khi tỷ lệ thu giữ cao, nhưng vẫn còn rò rỉ methane thượng nguồn và CO₂ chưa được thu giữ.	Thí điểm Có thể tái sử dụng hạ tầng khí và cải tạo hiện có, nên có khả năng mở rộng nhanh hơn trong ngắn hạn. Cần kiểm soát chi phí CCS, có địa điểm lưu trữ, mạng lưới vận chuyển và bằng chứng về lưu trữ bền vững.	Tỷ lệ thu giữ thực tế, rò rỉ methane và kgCO₂e/kgH2 quan trọng hơn nhãn màu.
Hydro xám Hydro xám (Grey hydrogen) Dựa trên nhiên liệu hóa thạch	Hydro chủ đạo hiện nay từ khí tự nhiên, không thu giữ CO2	Chủ yếu dùng cải tạo methane bằng hơi nước (SMR) hoặc cải tạo tự nhiệt (ATR). Nguyên liệu: Khí tự nhiên và methane Năng lượng: Nhiệt quá trình từ nhiên liệu hóa thạch	CO₂ từ quá trình sản xuất được phát thải vào khí quyển.	Thương mại Công nghệ trưởng thành, chi phí thấp và có nguồn cung ổn định cho lọc dầu, ammonia và methanol. Phát thải cao mâu thuẫn với các mục tiêu khử carbon dài hạn.	Không phát thải tại điểm sử dụng không có nghĩa là phát thải thấp ở khâu sản xuất.
Hydro nâu và đen Hydro nâu và đen (Brown and black hydrogen) Dựa trên nhiên liệu hóa thạch	Hydro từ khí hóa than; nâu thường chỉ than non, đen thường chỉ than đá cứng.	Khí hóa than non hoặc than đá cứng Nguyên liệu: Than Năng lượng: Quy trình khí hóa than	Phát thải CO₂ và chất ô nhiễm không khí rất cao.	Thương mại Công nghệ đã trưởng thành và dễ bảo đảm nguồn nguyên liệu hơn ở các khu vực giàu than. Cường độ carbon rất cao và hiệu quả môi trường thấp.	Một số tài liệu tách hydro nâu và đen; tài liệu khác gộp chúng vào hydro xám nguồn gốc hóa thạch.
Hydro ngọc lam Hydro ngọc lam (Turquoise hydrogen) Dựa trên nhiên liệu hóa thạch	Hydro từ nhiệt phân methane, tạo ra carbon rắn	Nhiệt phân methane Nguyên liệu: Khí tự nhiên hoặc methane Năng lượng: Nhiệt quá trình hoặc điện	Tạo carbon rắn thay vì CO₂; phát thải phụ thuộc vào năng lượng đầu vào, rò rỉ methane và cách xử lý carbon.	Thí điểm Có thể tránh lưu trữ CO2 bằng cách xử lý carbon rắn và có thể tạo đồng sản phẩm có giá trị. Bằng chứng ở quy mô lớn còn hạn chế và thị trường carbon rắn có thể nhỏ.	Lợi ích khí hậu giảm nếu carbon rắn sau đó bị oxy hóa hoặc dùng trong sản phẩm vòng đời ngắn.
Hydro hồng, tím và đỏ Hydro hồng, tím và đỏ (Pink, purple, and red hydrogen) Dựa trên hạt nhân	Nhóm hydro sử dụng điện hoặc nhiệt từ năng lượng hạt nhân	Điện phân bằng điện hạt nhân, điện hạt nhân kết hợp nhiệt cho điện phân nhiệt độ cao, hoặc phân tách nước bằng nhiệt hạt nhân. Nguyên liệu: Nước Năng lượng: Điện hạt nhân và nhiệt độ cao	Phát thải trực tiếp thấp, nhưng vòng đời hạt nhân, chất thải và an toàn vẫn cần được đánh giá riêng.	Nghiên cứu Nguồn điện ổn định có thể tăng hệ số sử dụng máy điện phân, còn nhiệt độ cao có thể cải thiện hiệu suất. Chi phí hạt nhân, thời gian xây dựng, chấp nhận xã hội và độ phức tạp của quy trình nhiệt độ cao.	Định nghĩa khác nhau Định nghĩa giữa các nguồn bị chồng lấn, nên thường rõ hơn khi gộp chúng thành hydro dựa trên hạt nhân.
Hydro vàng (mặt trời) Hydro vàng: dùng điện mặt trời (Yellow hydrogen: solar-powered) Điện phân	Hydro từ điện phân nước bằng điện mặt trời	Điện phân nước sử dụng điện mặt trời Nguyên liệu: Nước và điện mặt trời Năng lượng: Điện mặt trời	Phát thải trực tiếp thấp, nhưng cần xét vòng đời thiết bị mặt trời, lưu trữ và cân bằng lưới.	Thí điểm Có tiềm năng giảm chi phí ở những khu vực có tài nguyên mặt trời tốt. Tính gián đoạn, hệ số sử dụng máy điện phân, đất đai và hạn chế truyền tải.	Định nghĩa khác nhau Một số tài liệu lại định nghĩa hydro vàng là điện phân dùng điện lưới.
Hydro vàng (điện lưới) Hydro vàng: dùng điện lưới (Yellow hydrogen: grid-powered) Điện phân	Hydro từ điện phân nước bằng nguồn điện lưới hỗn hợp	Điện phân nước sử dụng điện lưới Nguyên liệu: Nước và điện lưới Năng lượng: Cơ cấu điện theo khu vực	Có thể thấp hoặc cao tùy hệ số phát thải của lưới điện.	Giai đoạn đầu thương mại Linh hoạt trong lựa chọn địa điểm và vận hành máy điện phân. Khó gọi là xanh khi lưới điện phụ thuộc nhiều vào than hoặc khí.	Định nghĩa khác nhau Phát thải thực tế phụ thuộc vào cường độ carbon của lưới và cơ cấu điện theo từng giờ.
Hydro trắng hoặc vàng kim Hydro trắng hoặc vàng kim (White or gold hydrogen) Hydro địa chất	Hydro tự nhiên hoặc địa chất tồn tại hay được tạo ra dưới lòng đất	Thăm dò, khoan, khai thác hoặc thu hồi hydro xuất hiện tự nhiên. Nguyên liệu: Đá dưới lòng đất, phản ứng nước ngầm và các bể chứa hydro tự nhiên Năng lượng: Năng lượng cho thăm dò, khoan, tinh chế và nén	Năng lượng chế tạo có thể nhỏ, nhưng thăm dò, khoan, rò rỉ và tinh chế cần đánh giá vòng đời.	Giai đoạn đầu thăm dò Có tiềm năng chi phí thấp và phát thải thấp nếu tài nguyên có thể tiếp cận được. Quy mô tài nguyên, tốc độ tái nạp, khả năng thu hồi và rủi ro địa chất còn chưa chắc chắn.	Nguồn học thuật và tổ chức thường ưu tiên thuật ngữ hydro tự nhiên hoặc hydro địa chất hơn nhãn trắng/vàng kim.
Hydro cam (địa chất kích thích) Hydro cam: địa chất kích thích (Orange hydrogen: stimulated geologic) Hydro địa chất	Hydro được tạo bằng cách kích thích phản ứng đá dưới lòng đất	Bơm nước vào các tầng giàu sắt để kích thích phản ứng khoáng vật. Nguyên liệu: Đá dưới lòng đất và nước Năng lượng: Thiết bị bơm ép, tuần hoàn, khoan và tinh chế	Có tiềm năng phát thải thấp, nhưng cần đánh giá khoan, bơm, tinh chế và rò rỉ.	Nghiên cứu Có tiềm năng dài hạn để tạo và khai thác hydro ngay dưới lòng đất. Công nghệ, điều kiện địa chất và tác động môi trường còn thiếu kiểm chứng.	Định nghĩa khác nhau Trong các tài liệu khác, hydro cam cũng có thể nghĩa là hydro từ chất thải.
Hydro cam (chất thải) Hydro cam: từ chất thải (Orange hydrogen: waste-derived) Sinh học và chất thải	Hydro từ rác thải nhựa, rác đô thị hoặc sinh khối	Nhiệt phân, khí hóa hoặc cải tạo chất thải hay sinh khối. Nguyên liệu: Rác thải nhựa, rác đô thị, sinh khối và chất thải hữu cơ Năng lượng: Nhiệt quá trình, điện và thiết bị xử lý chất thải	Carbon trong sinh khối có thể là carbon sinh học, nhưng rác thải nhựa vẫn có thể phát thải carbon hóa thạch.	Thí điểm Có thể kết hợp xử lý chất thải với sản xuất hydro. Biến động chất lượng nguyên liệu, chất ô nhiễm và tuyên bố giảm carbon thực tế còn gây tranh luận.	Định nghĩa khác nhau Cần xem xét đồng thời CCS và tỷ trọng carbon hóa thạch trong nguyên liệu.
Hydro sinh học Hydro sinh học (Biohydrogen) Sinh học và chất thải	Hydro từ sinh khối, khí sinh học hoặc các lộ trình sinh học	Khí hóa sinh khối, cải tạo khí sinh học, lên men và các lộ trình vi sinh hoặc quang sinh học. Nguyên liệu: Phụ phẩm nông lâm nghiệp, hữu cơ từ thực phẩm và nước thải, khí sinh học, vi sinh vật Năng lượng: Nhiệt quá trình sinh khối, điện và các quá trình sinh học	Có thể thấp hoặc thậm chí âm nếu dùng nguyên liệu bền vững và CCS, nhưng thay đổi sử dụng đất là yếu tố quan trọng.	Thí điểm Có thể dùng tài nguyên thải bỏ và kết hợp với công nghệ khí hóa hoặc cải tạo hiện có. Nguồn cung nguyên liệu bền vững, cạnh tranh đất và lương thực, cùng độ phức tạp của quy trình.	Tùy tài liệu, loại này được phân vào hydro xanh, hydro cam hoặc một nhóm hydro sinh học riêng.
Hydro sản phẩm phụ Hydro sản phẩm phụ (By-product hydrogen) Sản phẩm phụ	Hydro được thu hồi từ các quá trình hóa học như sản xuất chlor-alkali	Thu hồi từ các quy trình tạo sản phẩm chính, chẳng hạn điện phân nước muối. Nguyên liệu: Nước muối, điện và quy trình sản xuất chlorine hoặc xút Năng lượng: Phụ thuộc vào quy trình sản xuất chính	Phát thải phụ thuộc vào hệ số phát thải điện và phương pháp phân bổ.	Thương mại Sử dụng hydro vốn đã được tạo ra làm tăng rất ít gánh nặng sản xuất. Sản lượng hạn chế và phụ thuộc vào nhu cầu đối với sản phẩm chính.	Không có nhãn màu ổn định; quy tắc phân bổ phát thải là yếu tố quan trọng.
Hydro carbon thấp hoặc sạch Hydro carbon thấp hoặc sạch (Low-carbon or clean hydrogen) Chính sách và chứng nhận	Không phải một màu, mà là nhóm các lộ trình đáp ứng ngưỡng phát thải	Các lộ trình đủ điều kiện có thể gồm tái tạo, hạt nhân, hóa thạch kết hợp CCS và sinh học kết hợp CCS. Nguyên liệu: Thay đổi theo tiêu chuẩn chính sách Năng lượng: Năng lượng tái tạo, hạt nhân, hóa thạch kết hợp CCS và các nguồn khác	DOE đặt mục tiêu 4.0 kgCO₂e/kgH2, còn EU dùng khung dựa trên mức tiết kiệm khí nhà kính ít nhất 70% so với mốc hóa thạch.	Tiêu chuẩn chính sách Cho phép so sánh dựa trên hiệu suất thay vì tranh luận về nhãn màu. Ranh giới hệ thống và ngưỡng khác nhau theo từng khu vực pháp lý và cơ chế chứng nhận.	Hãy kiểm tra ranh giới hệ thống, kgCO₂e/kgH2 và điều kiện chứng nhận trước khi tin vào nhãn.
Hydro tái tạo Hydro tái tạo (Renewable hydrogen) Chính sách và chứng nhận	Một phạm trù pháp lý hoặc chính sách gắn với các quy tắc về năng lượng và nguyên liệu tái tạo	Thường là điện phân bằng điện tái tạo, kèm các yêu cầu như tính bổ sung, tương quan thời gian và tương quan địa lý theo quy tắc EU RFNBO. Nguyên liệu: Nước, điện tái tạo và nguyên liệu tái tạo Năng lượng: Năng lượng tái tạo	Quy tắc EU bao gồm yêu cầu hạch toán khí nhà kính, chẳng hạn tiết kiệm ít nhất 70%.	Tiêu chuẩn chính sách Định nghĩa pháp lý và chứng nhận có thể cải thiện niềm tin thị trường và khả năng giao dịch. Quy tắc phức tạp và có thể hạn chế thiết kế dự án cũng như mua sắm điện.	Thường chồng lấn với hydro xanh, nhưng hydro tái tạo theo pháp lý có thể nghiêm ngặt hơn.

Cách đọc mọi tuyên bố về hydro

Dùng các điểm kiểm tra này trước khi chấp nhận nhãn màu là sạch.

Ranh giới hệ thốngCon số chỉ bao gồm nhà máy, hay toàn bộ vòng đời từ giếng đến cổng nhà máy?

Nguồn năng lượngĐiện là tái tạo, hạt nhân, hỗn hợp lưới điện hay nhiệt quy trình từ hóa thạch?

Xử lý carbonVới các tuyến xanh dương và turquoise, phần nào được thu giữ, lưu trữ, rò rỉ hoặc còn lại dưới dạng CO₂?

Mức độ trưởng thànhMột tuyến có thể hứa hẹn nhưng vẫn ở giai đoạn nghiên cứu, thăm dò hoặc phụ thuộc vào quy tắc chứng nhận.

Tên màu hydro chưa phải là nhãn quốc tế được chuẩn hóa hoàn toàn. Trang này dùng các thuật ngữ phổ biến trong ngành và ghép chúng với quy trình sản xuất, đặc điểm carbon và mức độ trưởng thành.

Nguồn và giấy phép

Nguồn dữ liệu và điều khoản sử dụng

Trang này dựa trên dữ liệu công khai từ các nhà cung cấp gốc bên dưới. Mỗi bộ dữ liệu tuân theo giấy phép hoặc điều khoản sử dụng của nhà cung cấp gốc.

Nguồn	Dữ liệu/API	Điều khoản sử dụng	Xử lý bởi Onul Works
IEA	Hydrogen and energy reference materials	Điều khoản sử dụng	Tái cấu trúc tên màu theo lộ trình sản xuất, đặc tính carbon và mức độ trưởng thành.
U.S. DOE	Hydrogen Program resources	Điều khoản sử dụng	Tái cấu trúc tên màu theo lộ trình sản xuất, đặc tính carbon và mức độ trưởng thành.
European Commission	Hydrogen policy and reference materials	Điều khoản sử dụng	Tái cấu trúc tên màu theo lộ trình sản xuất, đặc tính carbon và mức độ trưởng thành.
ISO	Hydrogen standards references	Điều khoản sử dụng	Tái cấu trúc tên màu theo lộ trình sản xuất, đặc tính carbon và mức độ trưởng thành.
World Energy Council	Hydrogen reference materials	Điều khoản sử dụng	Tái cấu trúc tên màu theo lộ trình sản xuất, đặc tính carbon và mức độ trưởng thành.

Việc Onul Works chuẩn hóa, dịch, hợp nhất, lưu cache hoặc chuyển đổi đơn vị không hàm ý sự bảo đảm hay phê duyệt từ nhà cung cấp gốc.