Andy Marsh đang biến Plug Power thành công ty hàng đầu thế giới về năng lượng hydro xanh

Một buổi chiều ở Los Angeles, ngoài đường nóng như thiêu đốt nhưng bên trong khách sạn Beverly Hilton lại nhộn nhịp và mát mẻ. CEO của Plug Power, Andy Marsh, vừa kết thúc bài phát biểu giới thiệu về hydro xanh tại một hội nghị công nghệ diễn ra ở khách sạn này.

Ăn vận giản dị với áo sơ mi ngắn tay, ông vui vẻ chuẩn bị gặp một thành viên Quốc hội mà ông không nêu tên, người muốn nghe về một khía cạnh lợi ích của nguồn năng lượng không phát thải carbon đầy hứa hẹn này: việc làm.

“Các dự án năng lượng mặt trời và gió không tạo ra nhiều việc làm liên tục,” Marsh nói với Forbes bằng giọng miền Đông Nam Pennsylvania đặc biệt. “Việc sản xuất hydro sẽ mang đến nhiều cơ hội việc làm. Nhiều hơn là khi bạn xây dựng một nhà máy pin.”

Suốt nhiều thập niên, hydro giống như một ảo ảnh: một loại nhiên liệu sạch hấp dẫn, vô tận luôn hiển hiện nhưng không bao giờ hoàn toàn đạt tới được. Những người chỉ trích như Elon Musk nghĩ rằng mọi việc sẽ luôn ở trạng thái như vậy.

Hàng tỉ đô la Mỹ đã được các nhà sản xuất ô tô lớn đầu tư vào các chương trình pin nhiên liệu hydro từ những năm 1990, nhưng hiện nay ở California, thị trường hàng đầu cho các loại xe như vậy, có chưa đến 15.000 chiếc đang hoạt động – so với gần 900.000 chiếc ô tô chạy bằng pin và xe plug-in hybrid (xe lai). Tuy nhiên, cung cấp năng lượng cho giao thông vận tải không phải là hướng mà Marsh, người đã lãnh đạo Plug Power trong 14 năm, đang nhắm đến.

Ở tuổi 66, độ tuổi mà nhiều CEO lâu năm có thể muốn kết thúc sự nghiệp của mình, ông đang tái định hướng nhà sản xuất pin nhiên liệu lâu đời cho xe nâng không phát thải và máy phát điện cố định. Mục tiêu của ông là biến Plug Power thành nhà sản xuất hàng đầu về năng lượng hydro, loại năng lượng mà ông đã mua để chế tạo pin nhiên liệu của Plug và cung cấp cho người dùng trong ngành công nghiệp nặng.

Tuy nhiên, ông chỉ tập trung phát triển phương thức không phát thải carbon để sản xuất và hóa lỏng nguyên tố phong phú nhất của vũ trụ bằng cách chiết xuất nó từ nước, biến hydro thành nhân tố chính trong quá trình chậm biến đổi khí hậu.

Khi Plug tăng quy mô bán hydro và phát triển công nghệ sản xuất, công ty dự kiến doanh thu sẽ tăng từ 900 triệu đô la Mỹ trong năm nay lên năm tỉ đô la Mỹ vào năm 2026 và 20 tỉ đô la Mỹ vào cuối thập niên này. Công ty cũng dự đoán lợi nhuận hoạt động sẽ tăng vào cuối năm 2023 khi công ty chuyển vai trò từ người mua hydro của các công ty khác sang nhà sản xuất và người bán, đồng thời lợi nhuận ròng trong những năm kế tiếp sẽ tăng theo.

Trên toàn cầu, Plug ước tính thị trường tổng thể cho hydro xanh sẽ tăng lên 10 ngàn tỉ đô la Mỹ trong những năm tới. Hydro được sản xuất với số lượng lớn chủ yếu bằng cách sử dụng hơi nước để tách hydro từ khí tự nhiên và giải phóng carbon dioxide (công nghệ nhiệt hóa khí thiên nhiên bằng hơi nước).

Bộ Năng lượng ước tính Hoa Kỳ tạo ra khoảng 10 triệu tấn hydro mỗi năm, trong số hơn 100 triệu tấn trên toàn cầu, cho các ứng dụng công nghiệp như luyện thép, lọc dầu và nông nghiệp. Và gần như tất cả trong số đó là hydro “xám”: được tạo ra từ khí tự nhiên và có phát thải carbon.

Tuy nhiên, công nghệ cải tiến để sản xuất nhiên liệu bằng máy điện phân – thiết bị tách nước thành hydro và oxy sử dụng điện từ các nguồn năng lượng tái tạo – đang làm rung chuyển thế giới năng lượng sạch. Marsh mong muốn công ty Plug Power (có trụ sở tại Latham, New York) không chỉ là nhà sản xuất nhiên liệu hàng đầu mà còn là nhà sản xuất thùng chứa nhiên liệu chuyên dụng để vận chuyển khí đến cho khách hàng và là người bán máy điện phân để các doanh nghiệp khác tự sản xuất.

Nếu mọi việc suôn sẻ, các nhà máy hydro xanh của Plug sẽ sản xuất ra 500 tấn nhiên liệu mỗi ngày vào cuối năm 2025. Amazon có kế hoạch mua hơn 10.000 tấn mỗi năm theo thỏa thuận trị giá tới 2,1 tỉ đô la Mỹ và Plug Power cũng sẽ cung cấp cho Walmart lượng nhiên liệu đủ cho 9.500 xe nâng chạy bằng pin nhiên liệu.

Công ty cũng đang chuẩn bị bán máy điện phân cho các khách hàng trong đó có New Fortress Energy, liên doanh năng lượng của nhà đầu tư tỉ phú Wes Edens, chủ sở hữu đội NBA Milwaukee Bucks, để dùng cho một nhà máy hydro quy mô công nghiệp ở Beaumont, Texas.

Đến nay, Marsh đã huy động được năm tỉ đô la Mỹ, bao gồm khoản đầu tư 1,9 tỉ đô la Mỹ có sự tham gia của tập đoàn SK Hàn Quốc. Cùng với việc thực hiện một số vụ mua lại chiến lược, Plug Power đã sử dụng nguồn vốn này để xây dựng 13 nhà máy lọc hydro trên khắp Hoa Kỳ và châu Âu, đồng thời xây dựng công trình ngầm ở Georgia, New York, Tennessee, Texas, Louisiana, California, và các dự án đang sẵn sàng với các đối tác ở Bỉ, Pháp, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Hàn Quốc, Úc.

Tuy nhiên, cho dù hydro được tạo ra từ nước và năng lượng tái tạo hay khí mê-tan, vẫn tồn tại một rào cản quan trọng: Hydro không hiệu quả, đòi hỏi nhiều năng lượng để sản xuất, nén hoặc hóa lỏng và giữ cho nó siêu lạnh hơn so với số lượng điện năng cần dùng để cung cấp năng lượng cho pin.

Những người ủng hộ lưu ý rằng hiện giờ năng lượng điện từ các trang trại năng lượng mặt trời và gió quy mô lớn đang dư thừa, đặc biệt là ở Trung Tây và Tây Nam Hoa Kỳ. Và sẽ còn có nhiều điện năng hơn nữa khi chi phí của các tấm pin mặt trời và tua-bin giảm. Có vẻ như tình trạng dư thừa năng lượng xanh sẽ bù đắp được vấn đề kém hiệu quả của hydro.

Paul Martin, nhà tư vấn kỹ thuật hóa học tại Toronto và là thành viên của Liên minh Khoa học Hydrogen, không đồng ý với ý kiến này. Ông nói: “Hướng tiếp cận hiệu quả thấp có thể phát huy tác dụng, nhưng chỉ khi nó có chi phí vốn thấp. Vấn đề với hydro xanh là chi phí vốn cao và hiệu quả thấp. Kết quả là, năng lượng thu được rất đắt đỏ.”

Tuy nhiên, Marsh nói rằng ông nhận thấy tình huống đang có lợi cho hydro xanh, ngay cả ở các bang như Texas, Louisiana và Tây Virginia của Hoa Kỳ. Marsh, người đã dành rất nhiều thời gian ở Washington trong năm qua để chứng minh luận điểm của mình, cho biết các nhà máy lọc hydro mà Plug Power đang xây dựng “trông giống như các nhà máy dầu khí.”

Họ sử dụng các đường ống tương tự như đường ống của các nhà máy khí đốt tự nhiên, nghĩa là các công việc xây dựng và bảo trì được tiến hành liên tục, đồng thời sẽ vận chuyển nhiên liệu hóa lỏng bằng xe tải và tàu hỏa, cần có tài xế và các nhân viên hỗ trợ khác. Ông nói: “Khoảng 20% công nhân của chúng tôi là từ ngành dầu khí chuyển sang.”

Plug có rất nhiều cạnh tranh trong không gian hydro xanh non trẻ, bao gồm từ Cummins – công ty khổng lồ về động cơ cũng đang xây dựng doanh nghiệp máy điện phân của riêng mình, nhà máy năng lượng sạch Nextera và các công ty khởi nghiệp như Nikola – đang mở rộng quy mô để tạo ra hydro xanh nhằm cung cấp nhiên liệu cho xe tải điện của mình.

General Motors, công ty đã phát triển công nghệ pin nhiên liệu hydro từ những năm 1990, cũng đang chuyển sang tham gia không gian hydro xanh bằng cách hợp tác với Nel của Na Uy, nhà sản xuất máy điện phân hàng đầu, để tìm cách giảm chi phí cho công nghệ đó.

Nhà phân tích Jeffrey Osborne của công ty Cowen, người đánh giá cổ phiếu Plug Power là “rất tốt,” cho biết: “Tôi tin rằng Plug có thể thành công, có công nghệ và thiết bị phù hợp. Họ kiểm soát tất cả các khía cạnh và có nguồn tiền để phát triển. Thách thức ở đây là tất cả các nhà máy hydro xanh đó cần có sự kết nối và nguồn năng lượng xanh mới từ các đối tác. Điều đó có thể tốn thời gian.”

Đạo luật giảm lạm phát mang tính bước ngoặt, hay còn gọi là IRA, là yếu tố làm sáng tỏ triển vọng của Marsh và Plug. Khi tổng thống Joe Biden ký văn bản vào tháng 8.2022, dự luật này thu hút chú ý vì ưu đãi hào phóng dành cho xe điện, sản xuất pin trong nước và năng lượng gió và mặt trời để hạn chế ô nhiễm.

Khoản tín dụng thuế đầu tiên dành cho hydro xanh cũng được đưa vào dự luật. Dự luật này cung cấp khoản tín dụng thuế lên tới ba đô la Mỹ/ kg cho các nhà sản xuất nhiên liệu đó. Osborne cho biết: “IRA là yếu tố thúc đẩy phát triển vì Plug Power đã bắt đầu quá trình này trước khi IRA được công bố.”

Không giống như những nỗ lực trước đây của ngành công nghiệp ô tô nhằm thương mại hóa các phương tiện chạy bằng nhiên liệu hydro, ban đầu Marsh không nhắm đến ngành vận tải, mà hướng đến những thứ mà theo ông là “không thú vị lắm” nhưng là nguồn gây ô nhiễm carbon chính.

Gần như tất cả lượng hydro này sẽ được sử dụng để phát điện cố định, làm nhiên liệu cho xe nâng hàng, dùng cho nông nghiệp và thép “xanh” nhiều hơn là ô tô. Marsh cho biết tổng lượng khí thải carbon từ sản xuất thép trong các lĩnh vực công nghiệp khác chiếm “khoảng 26% lượng phát thải carbon của thế giới, trong khi các phương tiện giao thông là 26%.”

Tuy vậy, Marsh cũng coi xe tải là khách hàng tiềm năng cho hydro, đặc biệt là vào cuối thập niên này, và Plug Power đang hợp tác với Renault về xe tải vận chuyển bằng pin nhiên liệu.

Cả Martin và Robert Howarth, giáo sư sinh thái học và sinh học môi trường tại đại học Cornell, đều tin rằng hydro xanh có vai trò nhất định, nhưng cách sử dụng tốt nhất là thay thế cho chất thải công nghiệp bẩn từ việc sử dụng khí mê tan để sản xuất amoniac cho nông nghiệp.

“Khoảng 80% dân số trên trái đất ngày nay còn sống nhờ chúng ta tạo ra phân đạm tổng hợp. Điều đó rất quan trọng,” Howarth nói. “Nếu chúng ta có thể sản xuất phân đạm theo cách sạch hơn và dùng hydro xanh tốt hơn nhiều so với hydro xám hoặc nâu cho mục đích này, thì đây là cách vận dụng tốt.”

Phát triển hệ thống điện là ưu tiên hàng đầu của Marsh, kỹ sư điện tốt nghiệp từ các trường đại học Temple, Duke và thạc sĩ quản trị kinh doanh từ Southern Methodist, đã làm việc suốt bốn mươi năm. Ông bắt đầu sự nghiệp vào đầu những năm 1980 tại phòng thí nghiệm Bell Laboratories huyền thoại ở New Jersey.

Đây là cái nôi phát triển bóng bán dẫn, tia laser, tế bào quang điện và thiên văn vô tuyến, cùng các công nghệ khác, và các nhà khoa học của phòng thí nghiệm này đã giành được chín giải thưởng Nobel. “Nếu bạn là một kỹ sư lập dị, thì đó là nơi mà bạn tôn thờ. Đó là đích đến,” Marsh chia sẻ từ văn phòng của ông tại trụ sở Plug Power ở Latham.

Sau 17 năm làm việc tại Bell, ông thành lập và điều hành công ty Valere Power, chuyên sản xuất thiết bị điện cho ngành viễn thông cho đến khi bán doanh nghiệp này vào đầu năm 2008.

Sau đó, ông gia nhập Plug Power với vai trò CEO để xây dựng hoạt động kinh doanh pin nhiên liệu. Mười bốn năm sau, Plug Power đã triển khai hơn 50.000 hệ thống pin nhiên liệu, chủ yếu cho xe nâng được sử dụng trong các công ty như BMW, Amazon và Walmart.

Plug Power tuyên bố con số này nhiều hơn bất kỳ công ty nào khác trên thế giới. Plug Power cũng ước tính họ là người mua hydro lỏng lớn nhất để cung cấp nhiên liệu cho xe nâng hàng và hệ thống năng lượng cố định, đạt trình độ chuyên nghiệp khi phối hợp với tất cả các khía cạnh sản xuất, vận chuyển và sử dụng hydro.

Marsh tin Hoa Kỳ sẵn sàng trở thành siêu cường quốc về hydro xanh của thế giới, với cơ sở hạ tầng năng lượng tái tạo phong phú và đang phát triển, cùng các ưu đãi do IRA thúc đẩy. “Mọi người trên khắp thế giới đang hoảng sợ khi Hoa Kỳ có lợi thế cạnh tranh khác biệt như vậy,” Marsh nói, trích dẫn những nhận xét gần đây từ một nhóm công nghiệp sản xuất hydro châu Âu. “Nhóm hydro châu Âu đang bàn tán rằng Hoa Kỳ đã đi đầu trong việc tạo ra hydro xanh và amoniac xanh đến mức thế giới sẽ khó cạnh tranh được.”

Do nhu cầu cấp thiết phải chấm dứt sử dụng nhiên liệu hóa thạch trong công nghiệp, sản xuất điện và giao thông vận tải càng nhanh càng tốt, hydro xanh có vẻ là một lựa chọn ngày càng hấp dẫn. Nhưng các nhà phê bình như Martin không tin rằng Plug Power cùng các đối thủ cạnh tranh của họ đang theo đuổi giải pháp tốt nhất cho các khó khăn về hiệu quả của hydro.

Martin nói: “Mọi việc trông có vẻ đơn giản, nhưng trên thực tế các chi tiết rất phức tạp và có khả năng nảy sinh vấn đề. Trong trường hợp này, vấn đề chính là ‘quy luật nhiệt động lực học’ và khó khăn luôn chực chờ.” (Quy luật nhiệt động lực học: Tất cả các hoạt động khai thác, sản xuất hay tiêu thụ tài nguyên cuối cùng đều tạo ra những sản phẩm phế thải bằng với lượng tài nguyên đưa vào các hoạt động này khi tính theo lượng vật chất và năng lượng.)

Biên dịch: Quỳnh Anh

Theo Forbes Việt Nam số 115, phát hành tháng 3.2023