Các nhà địa chất đã tìm kiếm hydro vàng từ lâu – Một nghiên cứu mới cuối cùng đã chỉ ra nơi ẩn náu của nó
Các nhà địa chất đã tìm kiếm hydro vàng từ lâu – Một nghiên cứu mới cuối cùng đã chỉ ra nơi ẩn náu của nó
Trong khi hydro đang trên bờ vực trở thành nguồn nhiên liệu thay đổi thế giới, thì việc tạo ra nó vẫn chủ yếu dựa vào khí đốt tự nhiên, khiến nhiên liệu này không lý tưởng trong một thế giới ngày càng tập trung vào quá trình khử cacbon.
Trong khi các nhà khoa học và kỹ sư đang nỗ lực cải thiện sản xuất "hydro xanh", một số nhà khoa học đang khám phá những cách để tìm ra trữ lượng hydro tự nhiên khổng lồ trên Trái đất, hay còn gọi là "hydro vàng".
Một nghiên cứu mới, dựa trên dữ liệu thu thập được từ các mô phỏng kiến tạo, cho biết các dãy núi đặc biệt lý tưởng để tìm ra các túi hydro tự nhiên do chúng có khối lượng lớn đá manti được khai quật và có thể tiếp cận với quá trình lưu thông nước.
Người ta có thể dễ dàng nhận ra lợi ích của hydro như một nguồn năng lượng tiềm năng. Trong khi các nhiên liệu hóa thạch như dầu và khí đốt tự nhiên tạo ra các sản phẩm phụ có hại khi đốt cháy, nhiên liệu hydro chỉ giải phóng hơi nước. Nhưng khi bạn nhìn vào năng lượng cần thiết để tạo ra pin nhiên liệu đó, lời hứa về năng lượng xanh của hydro nhanh chóng phai nhạt.
Theo Diễn đàn Kinh tế Thế giới, chỉ có 0,1 phần trăm sản lượng hydro hiện nay được coi là "xanh", nghĩa là nó sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo để sản xuất. Ngày nay, hầu hết các pin nhiên liệu hydro đều "xám", biểu thị rằng khí đốt tự nhiên được sử dụng để tạo ra nó, điều này không lý tưởng để giúp thế giới cắt giảm lượng khí thải. Trong khi các nhà khoa học trên khắp thế giới đang cải tiến các chất điện phân và chất xúc tác quang để hạ giá hydro xanh (Bộ Năng lượng Hoa Kỳ hy vọng sẽ đưa giá mỗi kg xuống còn 1 đô la vào cuối thập kỷ này), nhiều nhà địa chất đã dành nhiều năm qua để tìm kiếm "hydro vàng" hay hydro được chiết xuất tự nhiên từ Trái đất.
Hiện nay, các nhà khoa học tại Trung tâm Khoa học Trái đất Helmholtz của GFZ ở Potsdam, Đức, đã nhận thấy rằng các ngọn núi của Trái đất có khả năng chứa trữ lượng hydro khổng lồ có thể hỗ trợ đáng kể cho quá trình chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch của loài người. Kết quả nghiên cứu của họ đã được công bố vào tuần trước trên tạp chí Science Advances.
Sascha Brune của GFZ, đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết trong một tuyên bố báo chí,
Nghiên cứu mới này thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về môi trường phù hợp để tạo ra hydro tự nhiên,
“Với những cơ hội kinh tế liên quan đến H2 tự nhiên, bây giờ là lúc để tiến xa hơn và cũng điều tra các con đường di cư của hydro và các hệ sinh thái vi khuẩn sâu, tiêu thụ hydro để hiểu rõ hơn về nơi các bể chứa H2 tiềm năng thực sự có thể hình thành.”
Trong nhiều thập kỷ, các chuyên gia tin rằng Trái đất sản xuất rất ít hoặc không có hydro—hoặc ít nhất là không đủ để khả thi về mặt kinh tế. Tuy nhiên, câu chuyện đó đã nhanh chóng thay đổi sau khi phát hiện ra một lượng lớn hydro tự nhiên tích tụ ở Bourakebougou, Mali, vào năm 2018. Eric Gaucher, một nhà địa hóa học tại Đại học Bern, thậm chí đã nói với Science vào năm 2023 rằng khám phá này có thể có tầm quan trọng về mặt lịch sử như khám phá ở Titusville, Pennsylvania, 163 năm trước, được coi là giàn khoan dầu đầu tiên trong lịch sử. Kể từ đó, cả khoa học và công nghiệp đều dành riêng để nghiên cứu tiềm năng của trữ lượng hydro tự nhiên và nghiên cứu mới này đại diện cho một số tin tức tốt nhất cho đến nay.
Sử dụng mô hình kiến tạo mảng số, các nhà khoa học GFZ đã mô phỏng quá trình tiến hóa kiến tạo mảng từ sự tách giãn ban đầu đến sự tan rã lục địa, dẫn đến sự hình thành núi hiện đại (theo cách nói của địa chất). Mô hình này theo dõi thời điểm đá manti trong núi có khả năng tiếp xúc với nước, tạo ra cơ hội sản xuất hydro như một sản phẩm phụ của một quá trình địa chất được gọi là "serpentin hóa".
Các nhà khoa học phát hiện ra rằng núi đặc biệt phù hợp với quá trình này do nhiệt độ lạnh hơn, khối lượng đá manti lộ thiên lớn hơn và lưu thông nước nhiều hơn qua các đường đứt gãy trên núi. Bài báo xác định cụ thể vành đai Alpide, còn được gọi là vành đai tạo núi Alpine-Himalayan bao gồm dãy Alps, dãy Pyrenees và dãy Himalaya, rất phù hợp cho loại hình sản xuất hydro tự nhiên này. Họ phát hiện ra rằng núi có khả năng chứa nồng độ hydro cao gấp 20 lần so với các lưu vực nứt nẻ, một đặc điểm địa chất khác có khả năng sản xuất đá manti lộ thiên.
Frank Zwaan của GFZ, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết trong một tuyên bố báo chí,
Điều quan trọng đối với thành công của những nỗ lực này sẽ là việc phát triển các khái niệm và chiến lược thăm dò mới,
“Nhìn chung, chúng ta có thể đang ở bước ngoặt đối với hoạt động thăm dò H2 tự nhiên. Như vậy, chúng ta có thể đang chứng kiến sự ra đời của một ngành công nghiệp hydro tự nhiên mới”.
