Nhật Bản, Châu Âu dẫn đầu trong cuộc đua bằng sáng chế hydro toàn cầu

Khi thế giới chuyển đổi hướng tới một tương lai bền vững hơn và nền kinh tế carbon thấp, sự quan tâm và đầu tư vào năng lượng xanh tiếp tục tăng lên hàng năm. Nhiều quốc gia đã đặt mục tiêu không có phát thải ròng vào năm 2050 và để đạt được điều này, tất cả các loại năng lượng sử dụng phải được xem xét.

Mặc dù hiện tại là một đối thủ khiêm tốn, nhưng hydro đang thu hút được sự chú ý mới và ngày càng tăng nhanh trên toàn cầu, đặc biệt là khi quá trình đốt cháy của nó không tạo ra carbon dioxide và rất ít ô nhiễm không khí.

Mới đây, một nghiên cứu chung của Văn phòng Bằng sáng chế Châu Âu và Cơ quan Năng lượng Quốc tế được công bố hôm 10/1 đã phân tích dữ liệu toàn cầu về các bằng sáng chế quốc tế - nhóm các bằng sáng chế quốc tế cho một phát minh cụ thể về công nghệ hydro để phát hiện các xu hướng đổi mới giữa các quốc gia và lĩnh vực.

Trong giai đoạn từ 2011 đến 2020, quốc gia dẫn đầu về bằng sáng chế hydro là Nhật Bản, chiếm 24% tổng số toàn cầu. Các thành viên Liên minh châu Âu chiếm 28%, dẫn đầu là Đức với 11% và Pháp với 6%. Hoa Kỳ theo sau với tỷ lệ 20%, với bằng sáng chế giảm "đáng kể" sau năm 2015, mặc dù Hoa Kỳ đã từng là "nhà đổi mới chính" cho đến năm 2011.

Số lượng đơn đăng ký sáng chế quốc tế có nguồn gốc từ Hàn Quốc và Trung Quốc mới chỉ "cất cánh" trong giai đoạn này. Báo cáo cho biết, các quốc gia châu Á chỉ thể hiện sự hiện diện "khiêm tốn" trong tổng số bằng sáng chế hydro toàn cầu, ở mức tương ứng là 7% và 4%, tốc độ tăng trưởng phát triển bằng sáng chế hydro trung bình hàng năm của họ là 12% và 15%.

Báo cáo cho biết Hàn Quốc cho thấy sự tập trung mạnh mẽ vào các ứng dụng sử dụng mới nổi của hydro. Lĩnh vực ô tô của quốc gia này dẫn đầu động lực thúc đẩy bởi nhu cầu khử cacbon, với Hyundai và Kia nằm trong số năm công ty nộp đơn hàng đầu trong các công nghệ hydro mới nổi được thúc đẩy bởi những lo ngại về khí hậu. Toyota của Nhật Bản đứng đầu danh sách, Honda và Panasonic nằm trong top 5.

Xe chạy bằng pin nhiên liệu là phương tiện sử dụng cuối cùng được công nhận rộng rãi nhất của công nghệ hydro. Pin nhiên liệu cũng đang được ứng dụng để cung cấp năng lượng cho các hình thức vận chuyển khác, chẳng hạn như máy bay và tàu thủy. Một số bằng sáng chế có liên quan đến sản xuất, cung cấp và lưu trữ hydro.

Hàn Quốc cũng nổi bật trong việc cấp bằng sáng chế cho các trường đại học và tổ chức nghiên cứu công, những tổ chức này đã tạo ra 13% số bằng sáng chế hydro trên toàn cầu từ năm 2011 đến năm 2020. Trong số 10 tổ chức nghiên cứu hàng đầu về công nghệ hydro, có 5 tổ chức là của Hàn Quốc. Ba trường đứng đầu đều là các tổ chức của Pháp, trong khi các trung tâm nghiên cứu của Nhật Bản vắng mặt một cách "khó ngờ" trong danh sách.

Bằng sáng chế trong các công nghệ liên quan đến cách sản xuất hydro ít phát thải cũng là một trong những xu hướng đáng chú ý. Ở đây, Trung Quốc chỉ đóng góp một lượng nhỏ bằng sáng chế, nhưng đã thể hiện sự hiện diện với tư cách là một nhà đầu tư lớn vào năng lực sản xuất hydro, một động lực quan trọng của việc triển khai công nghệ.

Theo một nghiên cứu chung về bằng sáng chế của Văn phòng Bằng sáng chế Châu Âu (EPO) và Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), sự phát triển công nghệ hydro đang chuyển sang các giải pháp phát thải thấp như điện phân.

Giám đốc điều hành IEA Fatih Birol cho biết: "Hydrogen từ các nguồn phát thải thấp có thể đóng một vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng sạch với tiềm năng thay thế nhiên liệu hóa thạch trong các ngành công nghiệp có ít lựa chọn thay thế sạch như vận tải đường dài và sản xuất phân bón". Nghiên cứu này cho thấy rằng các nhà đổi mới đang đáp ứng nhu cầu về chuỗi cung ứng hydro cạnh tranh, nhưng cũng xác định các lĩnh vực – đặc biệt là giữa những người dùng cuối. Chúng tôi sẽ tiếp tục giúp các chính phủ thúc đẩy sự đổi mới cho các công nghệ năng lượng sạch an toàn, linh hoạt và bền vững."

Chủ tịch EPO António Campinos cho biết: "Khai thác tiềm năng của hydro là một phần quan trọng trong chiến lược của Châu Âu nhằm đạt được sự trung hòa về khí hậu vào năm 2050. Nhưng nếu hydro đóng vai trò chính trong việc giảm lượng khí thải CO2, thì cần phải có sự đổi mới khẩn cấp trên một loạt công nghệ".

Báo cáo này cho thấy một số mô hình chuyển đổi đáng khích lệ giữa các quốc gia và các ngành công nghiệp, bao gồm cả đóng góp lớn của châu Âu cho sự xuất hiện của các công nghệ hydro mới. Nó cũng nêu bật sự đóng góp của các công ty khởi nghiệp vào đổi mới hydro và sự phụ thuộc của họ vào các bằng sáng chế để đưa các phát minh của họ ra thị trường.

Một số khía cạnh của công nghệ trong vòng đời của hydro có thể vẫn cần phải phát triển đáng kể trước khi có thể thiết lập nền kinh tế hydro chính thống thực sự khả thi, đặc biệt là về mặt tạo ra và lưu trữ hydro xanh.

Tuy nhiên, có thể ở một số lĩnh vực, công nghệ này không còn quá xa vời, ví dụ như pin nhiên liệu hydro. Trong những lĩnh vực như vậy, có thể cần phải có mức đầu tư vốn cao vào cơ sở hạ tầng, các quy định thuận lợi và/hoặc phải có hỗ trợ của chính phủ để phát triển công nghệ này mạnh hơn nữa, để đưa nó vào nền kinh tế chủ đạo.