Hệ thống máy điện phân (electrolyzer) IDF-EX1000X do công ty Indefol, thành lập năm 2008, có trụ sở tại TP HCM, sản xuất, thuộc danh mục sản phẩm điện phân quy mô trung bình, được thiết kế theo dạng container hóa (modular), phù hợp triển khai tại nhà máy hoặc tích hợp với năng lượng tái tạo. Đại diện công ty khẳng định đây là hệ thống sản xuất hydrogen công suất 1 MW đầu tiên do Việt Nam sản xuất, làm chủ 50% công nghệ, còn lại 32% từ Đức và 18% từ Pháp.
Trong bức tranh năng lượng tái tạo, lưu trữ hydrogen được đánh giá là giải pháp bổ trợ cho điện mặt trời, điện gió và thủy điện - đều phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên theo thời gian thực. Điện mặt trời và điện gió có chi phí sản xuất ngày càng rẻ nhưng mang tính gián đoạn, đòi hỏi hệ thống lưu trữ như pin để cân bằng phụ tải, còn thủy điện phụ thuộc nhiều vào địa hình và nguồn nước. Hydrogen đóng vai trò khác: thay vì lưu trữ điện trực tiếp, nó chuyển hóa điện dư thừa thành năng lượng hóa học thông qua điện phân, cho phép lưu trữ dài hạn với quy mô lớn và vận chuyển linh hoạt, từ đó được xem là lựa chọn tiềm năng cho lưu trữ dài hạn, đặc biệt trong các hệ thống năng lượng tái tạo quy mô lớn hướng tới trung hòa carbon.
Hydrogen (H₂) và ammonia (NH₃) xanh là hai sản phẩm chính của các hệ thống máy điện phân. Theo các chuyên gia năng lượng, hydrogen xanh được sản xuất từ điện tái tạo có thể thay thế nhiên liệu hóa thạch trong công nghiệp nặng, trong khi ammonia là đầu vào quan trọng của phân bón, trực tiếp ảnh hưởng đến năng suất nông nghiệp. Hydrogen xanh đang dần hiện diện trong đời sống hàng ngày, từ phương tiện giao thông chạy pin nhiên liệu không phát thải, đến vai trò lưu trữ năng lượng cho khu công nghiệp, doanh nghiệp FDI cần chuyển đổi xanh để xuất hàng sang châu Âu.
Tuy nhiên, việc đưa hydrogen vào đời sống gặp những khó khăn nhất định. Chẳng hạn, quá trình chuyển đổi năng lượng hai chiều thông qua hydrogen gây ra những hao hụt, cùng chi phí hạ tầng kho bãi đắt đỏ, khiến việc tự chủ hiện hạn chế.
Hệ thống máy điện phân (electrolyzer) IDF-EX1000X do công ty Indefol, thành lập năm 2008, có trụ sở tại TP HCM, sản xuất, thuộc danh mục sản phẩm điện phân quy mô trung bình, được thiết kế theo dạng container hóa (modular), phù hợp triển khai tại nhà máy hoặc tích hợp với năng lượng tái tạo. Đại diện công ty khẳng định đây là hệ thống sản xuất hydrogen công suất 1 MW đầu tiên do Việt Nam sản xuất, làm chủ 50% công nghệ, còn lại 32% từ Đức và 18% từ Pháp.
Trong bức tranh năng lượng tái tạo, lưu trữ hydrogen được đánh giá là giải pháp bổ trợ cho điện mặt trời, điện gió và thủy điện - đều phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên theo thời gian thực. Điện mặt trời và điện gió có chi phí sản xuất ngày càng rẻ nhưng mang tính gián đoạn, đòi hỏi hệ thống lưu trữ như pin để cân bằng phụ tải, còn thủy điện phụ thuộc nhiều vào địa hình và nguồn nước. Hydrogen đóng vai trò khác: thay vì lưu trữ điện trực tiếp, nó chuyển hóa điện dư thừa thành năng lượng hóa học thông qua điện phân, cho phép lưu trữ dài hạn với quy mô lớn và vận chuyển linh hoạt, từ đó được xem là lựa chọn tiềm năng cho lưu trữ dài hạn, đặc biệt trong các hệ thống năng lượng tái tạo quy mô lớn hướng tới trung hòa carbon.
Hydrogen (H₂) và ammonia (NH₃) xanh là hai sản phẩm chính của các hệ thống máy điện phân. Theo các chuyên gia năng lượng, hydrogen xanh được sản xuất từ điện tái tạo có thể thay thế nhiên liệu hóa thạch trong công nghiệp nặng, trong khi ammonia là đầu vào quan trọng của phân bón, trực tiếp ảnh hưởng đến năng suất nông nghiệp. Hydrogen xanh đang dần hiện diện trong đời sống hàng ngày, từ phương tiện giao thông chạy pin nhiên liệu không phát thải, đến vai trò lưu trữ năng lượng cho khu công nghiệp, doanh nghiệp FDI cần chuyển đổi xanh để xuất hàng sang châu Âu.
Tuy nhiên, việc đưa hydrogen vào đời sống gặp những khó khăn nhất định. Chẳng hạn, quá trình chuyển đổi năng lượng hai chiều thông qua hydrogen gây ra những hao hụt, cùng chi phí hạ tầng kho bãi đắt đỏ, khiến việc tự chủ hiện hạn chế.
IDF-EX1000X sử dụng nguồn năng lượng từ điện tái tạo, như cỗ máy trên đang vận hành với nguồn từ điện mặt trời. Bên cạnh đó, Indefol cũng có giải pháp điện gió cung cấp năng lượng cho hệ thống. Theo nhà sản xuất, hệ thống có thể sử dụng điện lưới, nhưng không hiệu quả về mặt chi phí, cũng như không còn mang ý nghĩa về việc ưu tiên năng lượng tái tạo mà công ty đang theo đuổi.
So với các giải pháp từ Trung Quốc hay châu Âu, hệ thống của Indefol loại bỏ lớp trung gian, cho phép kết nối nguồn DC từ Solar thẳng vào máy điện phân, từ đó giảm hao hụt năng lượng qua các bộ chuyển đổi AC/DC phức tạp, giúp nâng cao hiệu suất tổng thể của hệ thống.
IDF-EX1000X sử dụng nguồn năng lượng từ điện tái tạo, như cỗ máy trên đang vận hành với nguồn từ điện mặt trời. Bên cạnh đó, Indefol cũng có giải pháp điện gió cung cấp năng lượng cho hệ thống. Theo nhà sản xuất, hệ thống có thể sử dụng điện lưới, nhưng không hiệu quả về mặt chi phí, cũng như không còn mang ý nghĩa về việc ưu tiên năng lượng tái tạo mà công ty đang theo đuổi.
So với các giải pháp từ Trung Quốc hay châu Âu, hệ thống của Indefol loại bỏ lớp trung gian, cho phép kết nối nguồn DC từ Solar thẳng vào máy điện phân, từ đó giảm hao hụt năng lượng qua các bộ chuyển đổi AC/DC phức tạp, giúp nâng cao hiệu suất tổng thể của hệ thống.
Hệ thống sản xuất hydrogen xanh IDF-EX1000X được xây dựng trên nền tảng công nghệ điện phân kiềm (Alkaline) tiên tiến, cho phép tích hợp trực tiếp với nguồn năng lượng tái tạo từ hệ thống điện mặt trời. Điểm nhấn kỹ thuật nằm ở khả năng chịu tải dòng điện một chiều định mức tới 1.250 A với điện áp 800 V DC. Quy trình bắt đầu từ giai đoạn xử lý nước qua hệ thống RO (thẩm thấu ngược) và EDI (khử khoáng bằng điện trường), giúp sản xuất nước siêu tinh khiết liên tục mà không cần hóa chất hoàn nguyên. Nước thành phẩm sau khi đạt tiêu chuẩn về điện trở suất sẽ được cấp vào bộ Stack điện phân với lưu lượng 200 lít/giờ để thực hiện quá trình tách phân tử, tạo ra dòng khí nguyên liệu.
Hệ thống sản xuất hydrogen xanh IDF-EX1000X được xây dựng trên nền tảng công nghệ điện phân kiềm (Alkaline) tiên tiến, cho phép tích hợp trực tiếp với nguồn năng lượng tái tạo từ hệ thống điện mặt trời. Điểm nhấn kỹ thuật nằm ở khả năng chịu tải dòng điện một chiều định mức tới 1.250 A với điện áp 800 V DC. Quy trình bắt đầu từ giai đoạn xử lý nước qua hệ thống RO (thẩm thấu ngược) và EDI (khử khoáng bằng điện trường), giúp sản xuất nước siêu tinh khiết liên tục mà không cần hóa chất hoàn nguyên. Nước thành phẩm sau khi đạt tiêu chuẩn về điện trở suất sẽ được cấp vào bộ Stack điện phân với lưu lượng 200 lít/giờ để thực hiện quá trình tách phân tử, tạo ra dòng khí nguyên liệu.
Hệ thống sản xuất hydrogen xanh IDF-EX1000X được xây dựng trên nền tảng công nghệ điện phân kiềm (Alkaline) tiên tiến, cho phép tích hợp trực tiếp với nguồn năng lượng tái tạo từ hệ thống điện mặt trời. Điểm nhấn kỹ thuật nằm ở khả năng chịu tải dòng điện một chiều định mức tới 1.250 A với điện áp 800 V DC. Quy trình bắt đầu từ giai đoạn xử lý nước qua hệ thống RO (thẩm thấu ngược) và EDI (khử khoáng bằng điện trường), giúp sản xuất nước siêu tinh khiết liên tục mà không cần hóa chất hoàn nguyên. Nước thành phẩm sau khi đạt tiêu chuẩn về điện trở suất sẽ được cấp vào bộ Stack điện phân với lưu lượng 200 lít/giờ để thực hiện quá trình tách phân tử, tạo ra dòng khí nguyên liệu.
Để tối ưu hóa hiệu suất điện hóa, IDF-EX1000X trang bị cụm valve điều khiển áp suất thông minh, giúp duy trì sự cân bằng tuyệt đối giữa khoang anode và cathode. Việc kiểm soát chính xác này không chỉ bảo vệ màng ngăn nhạy cảm bên trong các khoang điện cực mà còn giúp hệ thống vận hành ổn định trong thời gian dài.
Để tối ưu hóa hiệu suất điện hóa, IDF-EX1000X trang bị cụm valve điều khiển áp suất thông minh, giúp duy trì sự cân bằng tuyệt đối giữa khoang anode và cathode. Việc kiểm soát chính xác này không chỉ bảo vệ màng ngăn nhạy cảm bên trong các khoang điện cực mà còn giúp hệ thống vận hành ổn định trong thời gian dài.
Sau khi điện phân, hỗn hợp khí đi qua bình phản ứng chứa chất xúc tác Palladium hoặc Platinum để khử hoàn toàn oxygen dư, sau đó được dẫn vào hệ thống sấy khô TSA (Temperature Swing Adsorption). Công nghệ hấp phụ theo nhiệt độ này giúp loại bỏ triệt để độ ẩm, được công ty khẳng định tăng độ tinh khiết của hydrogen thành phẩm lên 99,999%, đáp ứng những tiêu chuẩn khắt khe của các ngành công nghiệp công nghệ cao và bán dẫn.
Sau khi điện phân, hỗn hợp khí đi qua bình phản ứng chứa chất xúc tác Palladium hoặc Platinum để khử hoàn toàn oxygen dư, sau đó được dẫn vào hệ thống sấy khô TSA (Temperature Swing Adsorption). Công nghệ hấp phụ theo nhiệt độ này giúp loại bỏ triệt để độ ẩm, được công ty khẳng định tăng độ tinh khiết của hydrogen thành phẩm lên 99,999%, đáp ứng những tiêu chuẩn khắt khe của các ngành công nghiệp công nghệ cao và bán dẫn.
Sự vận hành trơn tru của toàn bộ hệ thống được điều phối bởi "bộ não" là tủ điều khiển trung tâm tích hợp PLC và biến tần (Inverter). Hệ thống liên tục thu thập dữ liệu từ mạng lưới cảm biến áp suất, nhiệt độ và nồng độ khí để thực thi các giải thuật điều tiết van và bơm tự động.
Sự vận hành trơn tru của toàn bộ hệ thống được điều phối bởi "bộ não" là tủ điều khiển trung tâm tích hợp PLC và biến tần (Inverter). Hệ thống liên tục thu thập dữ liệu từ mạng lưới cảm biến áp suất, nhiệt độ và nồng độ khí để thực thi các giải thuật điều tiết van và bơm tự động.
Đi kèm là tủ cấp nguồn DC Solar chuyên dụng, được thiết kế để quản lý năng lượng từ pin mặt trời một cách tối ưu. Toàn bộ thiết bị, từ vật liệu inox chống ăn mòn đến các module điện tử, tuân thủ tiêu chuẩn phòng nổ và bảo vệ quá tải, đảm bảo an toàn trong môi trường chứa khí dễ cháy như hydrogen.
IDF-EX1000X được ứng dụng chính trong sản xuất nhiệt công nghiệp, cung cấp năng lượng cho nhà máy, cung cấp nguyên liệu hóa học như refinery, ammonia cho sản xuất phân bón, cũng như các lĩnh vực lọc dầu, dệt may, hóa chất… Doanh nghiệp công nghiệp lớn, nhà máy tiêu thụ năng lượng cao hay chuỗi cung ứng toàn cầu được đánh giá có nhu cầu cao về hydrogen trong thời gian tới.
Đi kèm là tủ cấp nguồn DC Solar chuyên dụng, được thiết kế để quản lý năng lượng từ pin mặt trời một cách tối ưu. Toàn bộ thiết bị, từ vật liệu inox chống ăn mòn đến các module điện tử, tuân thủ tiêu chuẩn phòng nổ và bảo vệ quá tải, đảm bảo an toàn trong môi trường chứa khí dễ cháy như hydrogen.
IDF-EX1000X được ứng dụng chính trong sản xuất nhiệt công nghiệp, cung cấp năng lượng cho nhà máy, cung cấp nguyên liệu hóa học như refinery, ammonia cho sản xuất phân bón, cũng như các lĩnh vực lọc dầu, dệt may, hóa chất… Doanh nghiệp công nghiệp lớn, nhà máy tiêu thụ năng lượng cao hay chuỗi cung ứng toàn cầu được đánh giá có nhu cầu cao về hydrogen trong thời gian tới.
Cùng với việc làm chủ 50% công nghệ trong IDF-EX1000X, Indefol đặt mục tiêu tăng tỷ lệ này lên 60-70% trước năm 2030 với sự tham gia của đội ngũ kỹ sư từ trường Đại học Bách khoa TP HCM. Công ty cũng hướng mục tiêu trở thành mắt xích quan trọng trong hệ sinh thái hydrogen của quốc gia cũng như khu vực.
Không chỉ tập trung vào công nghệ, công ty còn đầu tư mạnh vào phát triển nguồn nhân lực thông qua trung tâm nghiên cứu và phát triển (R&D). Tại đây, các kỹ sư tham gia trực tiếp vào quá trình nghiên cứu, thử nghiệm và hoàn thiện sản phẩm, đồng thời được đào tạo theo mô hình vừa học vừa làm nhằm nâng cao năng lực chuyên môn gắn liền với thực tiễn cũng như mở rộng cơ hội tiếp cận môi trường quốc tế thông qua các chương trình học tập và làm việc tại nước ngoài, hướng tới xây dựng hệ sinh thái nhân lực bền vững, đóng vai trò ươm mầm thế hệ kỹ sư chất lượng cao trong tương lai.
Cùng với việc làm chủ 50% công nghệ trong IDF-EX1000X, Indefol đặt mục tiêu tăng tỷ lệ này lên 60-70% trước năm 2030 với sự tham gia của đội ngũ kỹ sư từ trường Đại học Bách khoa TP HCM. Công ty cũng hướng mục tiêu trở thành mắt xích quan trọng trong hệ sinh thái hydrogen của quốc gia cũng như khu vực.
Không chỉ tập trung vào công nghệ, công ty còn đầu tư mạnh vào phát triển nguồn nhân lực thông qua trung tâm nghiên cứu và phát triển (R&D). Tại đây, các kỹ sư tham gia trực tiếp vào quá trình nghiên cứu, thử nghiệm và hoàn thiện sản phẩm, đồng thời được đào tạo theo mô hình vừa học vừa làm nhằm nâng cao năng lực chuyên môn gắn liền với thực tiễn cũng như mở rộng cơ hội tiếp cận môi trường quốc tế thông qua các chương trình học tập và làm việc tại nước ngoài, hướng tới xây dựng hệ sinh thái nhân lực bền vững, đóng vai trò ươm mầm thế hệ kỹ sư chất lượng cao trong tương lai.
Bảo Lâm
