Nhật Bản tích hợp thành công khí mê-tan tổng hợp từ CO₂ thu hồi vào mạng lưới khí đốt quốc gia

Vào ngày 20 tháng 2 năm 2026, tại thành phố Nagaoka, tỉnh Niigata, một cột mốc quan trọng trong ngành năng lượng đã được thiết lập khi một lô khí mê-tan tổng hợp được bơm thành công vào đường ống dẫn khí đốt chính. Đây là kết quả từ dự án trình diễn công nghệ chuyển hóa CO₂ thành mê-tan với quy mô thuộc hàng lớn nhất thế giới, chứng minh tính khả thi về mặt kỹ thuật của công nghệ Thu hồi và Sử dụng Carbon (CCU). Giải pháp này không chỉ tạo ra nguồn nhiên liệu thân thiện với khí hậu mà còn hoàn toàn tương thích với cơ sở hạ tầng khí đốt hiện có mà không cần thay đổi hệ thống phức tạp.

Sáng kiến này được thúc đẩy bởi sự hợp tác giữa hai tập đoàn năng lượng hàng đầu là INPEX và Osaka Gas, với sự hỗ trợ tài chính từ khoản tài trợ năm 2021 của Tổ chức Phát triển Công nghệ Công nghiệp và Năng lượng Mới Nhật Bản (NEDO). Cơ sở trình diễn được đặt tại nhà máy Koshijihara của INPEX, nơi quá trình xây dựng đã bắt đầu từ năm 2023. Hệ thống này tận dụng lượng khí thải CO₂ trực tiếp từ nhà máy, sau đó kết hợp với hydro trong lò phản ứng mê-tan hóa. Với công suất thiết kế cho phép xử lý khoảng 400 mét khối tiêu chuẩn (Nm³) CO₂ mỗi giờ, dự án có khả năng sản xuất lượng khí mê-tan tổng hợp đủ để cung cấp năng lượng cho khoảng 10.000 hộ gia đình trung bình trong một năm.

Các đợt thử nghiệm gần đây đã ghi nhận những kết quả ấn tượng khi nồng độ mê-tan trong khí tổng hợp đạt mức 96%. Thành công của việc bơm khí vào đường ống dẫn chính đã nhận được sự công nhận chính thức từ Hiệp hội Khí đốt Nhật Bản, đơn vị đã cấp chứng nhận cho cơ sở này là một cơ sở sản xuất khí sạch. Sự công nhận này đóng vai trò then chốt, mở đường cho việc phát hành các chứng chỉ môi trường có thể kiểm chứng, giúp tích hợp e-methane vào hệ thống cung ứng năng lượng tổng thể của Nhật Bản. Đây là một bước đi chiến lược nhằm hiện thực hóa mục tiêu phát thải ròng bằng không (Net-zero) vào năm 2050 của quốc gia này.

Trong giai đoạn tiếp theo, tập đoàn INPEX, đơn vị quản lý dự án, dự định sẽ tích lũy thêm kinh nghiệm vận hành để mở rộng quy mô hệ thống lò phản ứng và đánh giá khả năng ứng dụng công nghệ tại các khu vực khác. Song song đó, Osaka Gas chịu trách nhiệm phát triển các giải pháp quản lý, bao gồm việc thử nghiệm nền tảng kỹ thuật số CO₂NNEX® để điều hành hệ thống Chứng chỉ Khí sạch. Mặc dù tính tích hợp kỹ thuật đã được chứng minh, nhưng hiệu quả kinh tế vẫn phụ thuộc lớn vào chi phí sản xuất hydro carbon thấp. Các đối tác dự án hiện đang nỗ lực tìm cách giảm chi phí sản xuất từ mức 350 yên ban đầu xuống mục tiêu 200 yên cho mỗi mét khối tiêu chuẩn khi tiến hành sản xuất ở quy mô toàn diện.

Dự án dự kiến sẽ hoàn thành vào tháng 3 năm 2027, phù hợp với tham vọng năng lượng dài hạn của Nhật Bản. Hiệp hội Khí đốt Nhật Bản đã đặt ra mục tiêu đầy tham vọng là chuyển đổi tới 90% lượng khí đốt tiêu thụ trong nước sang khí mê-tan tổng hợp vào năm 2050, qua đó thay thế dần lượng khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) nhập khẩu. Bên cạnh các nỗ lực nội địa, Nhật Bản cũng đang xem xét việc xây dựng các nhà máy sản xuất tại nước ngoài, chẳng hạn như ở Oman, nhằm tận dụng nguồn năng lượng tái tạo có chi phí thấp hơn. Những bước đi này khẳng định cách tiếp cận toàn cầu của Nhật Bản trong việc đảm bảo an ninh năng lượng và hướng tới một mạng lưới cung ứng khí đốt trung hòa carbon bền vững.