Hydro trào lên từ lòng đất – "Hydro tự nhiên" làm thay đổi cục diện năng lượng thế hệ mới

Ngày 3 tháng 9, 2026 | Annie Nguyễn

Hydro địa chất – loại hydro được tạo ra và tích tụ tự nhiên trong các tầng đá dưới lòng đất – đang nổi lên như một ứng cử viên năng lượng sạch thế hệ mới. Sau hydro xanh (sản xuất bằng cách điện phân nước sử dụng điện tái tạo) và hydro xanh dương (nhiên liệu hóa thạch kết hợp với thu giữ carbon), một chuỗi cung ứng hydro mới đang hình thành: khai thác hydro đã tồn tại sẵn trong lòng đất.

Từ hydro "tạo ra" sang hydro "khai thác"

MIT Technology Review gần đây đã đăng tải bài viết "The next big thing in hydrogen could be underground" cho biết hoạt động tìm kiếm hydro tồn tại tự nhiên đang diễn ra sôi nổi trên toàn cầu. Các phong trào tìm kiếm hydro dưới lòng đất hoặc các cấu trúc địa chất có khả năng tạo ra hydro đang mở rộng khắp châu Phi, châu Á, châu Âu, Úc và Bắc Mỹ.

Hiện nay, ngành công nghiệp hydro chủ yếu sản xuất hydro từ nhiên liệu hóa thạch như khí tự nhiên. Để đạt được mục tiêu trung hòa carbon, cần phải điện phân nước bằng năng lượng tái tạo hoặc thu giữ carbon trong quá trình sản xuất dựa trên nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, chi phí điện cao, chi phí đầu tư thiết bị và chi phí thu giữ carbon đã được coi là rào cản cho việc mở rộng thương mại.

Hydro địa chất có cách tiếp cận hoàn toàn khác. Nó liên quan đến việc thăm dò và khoan để khai thác hydro được tạo ra tự nhiên thông qua các phản ứng hóa học giữa đá và nước dưới lòng đất, sau đó di chuyển qua các tầng địa chất và bị mắc kẹt, tích tụ trong các cấu trúc và tầng đá cụ thể.

Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS) định nghĩa hydro địa chất là khí hydro tồn tại tự nhiên dưới bề mặt Trái Đất và đang tích cực nghiên cứu cách tìm kiếm các nguồn tài nguyên này thông qua thăm dò địa chất dưới lòng đất, tương tự như dầu mỏ và khí đốt tự nhiên. Vào năm 2025, USGS đã công bố bản đồ tiềm năng đầu tiên chỉ ra các khu vực trong lục địa Hoa Kỳ nơi hydro địa chất có thể tích tụ.

Các trường hợp sản xuất hydro tự nhiên đã được xác nhận

Hydro địa chất không chỉ là lý thuyết. Một ví dụ điển hình là khu vực Bourakebougou ở Mali, Tây Phi. Vào năm 1987, hydro tự nhiên đã được phát hiện trong quá trình khoan tìm nước, và các giếng thăm dò sau đó đã xác nhận sự hiện diện của hydro. Các nhà nghiên cứu đã xác định khí chứa khoảng 98% hydro tại một giếng sản xuất, và hydro này đã được sử dụng để cung cấp điện cho địa phương.

Đáng chú ý là ngay cả khi sản xuất lâu dài, áp suất tầng chứa không giảm liên tục như các giếng dầu và khí đốt điển hình. Một nghiên cứu năm 2023 được công bố trên Scientific Reports đã quan sát thấy không có sự suy giảm áp suất ngay cả sau khi sản xuất điện kéo dài từ một tầng chứa hydro trong khu vực, thay vào đó cho thấy khả năng về một hệ thống động, nơi hydro được cung cấp liên tục từ lòng đất.

Điều này mang ý nghĩa quan trọng, cho thấy hydro địa chất có thể không phải là "nguồn tài nguyên khoáng sản khai thác một lần" mà là một nguồn tài nguyên có thể liên tục được tạo ra và bổ sung dưới lòng đất.

Hydro "kích thích" xuất hiện

Một lĩnh vực còn thú vị hơn là "Hydro địa chất kích thích". Khái niệm này liên quan đến việc bơm nước hoặc chất xúc tác vào các tầng đá có khả năng tạo ra hydro, thúc đẩy các phản ứng hóa học giữa đá và nước để sản xuất hydro dưới lòng đất. Theo MIT Technology Review, Vema Hydrogen ở Texas, Hoa Kỳ, đang phát triển công nghệ bơm nước và chất xúc tác vào đá dưới lòng đất để kích thích sản xuất hydro, với các thử nghiệm đang được tiến hành tại một giếng dầu ở Quebec, Canada.

Điều này có tiềm năng lan tỏa công nghiệp đáng kể vì các công nghệ khoan và thăm dò địa chất hiện có trong ngành dầu khí có thể được áp dụng để phát triển các nguồn năng lượng mới.

Tính kinh tế – Kỳ vọng lớn nhất

Tuy nhiên, vẫn còn quá sớm để coi hydro địa chất là một nguồn năng lượng quy mô lớn có tính thương mại. Các cấu trúc địa chất nơi hydro nồng độ cao đã được xác nhận vẫn còn hạn chế, và dữ liệu về lượng hydro tồn tại dưới lòng đất, tốc độ bổ sung và thời gian có thể sản xuất kinh tế vẫn chưa đầy đủ. USGS cũng đánh giá rằng việc phát hiện hydro địa chất nồng độ cao vẫn còn hiếm và hoạt động thăm dò vẫn đang ở giai đoạn đầu.

Sức hấp dẫn lớn nhất của hydro địa chất là khả năng quy trình sản xuất có thể không yêu cầu điện quy mô lớn hoặc nguyên liệu nhiên liệu hóa thạch.

Các phân tích kinh tế gần đây cho thấy chi phí hydro hòa vốn của hydro tự nhiên có thể giảm đáng kể khi mở rộng quy mô. Một nghiên cứu năm 2026 được công bố trên Applied Energy, dựa trên trường hợp Bourakebougou ở Mali, chỉ ra rằng chi phí hydro hòa vốn có thể giảm hơn 60% khi quy mô sản xuất mở rộng, và với sự hỗ trợ của chính sách, chi phí hòa vốn có thể tiếp cận khoảng 1 đô la mỗi kg. Tuy nhiên, chi phí vận chuyển có thể thay đổi theo khu vực từ 0,30 đến 5,00 đô la mỗi kg, khiến khoảng cách giữa địa điểm sản xuất và trung tâm nhu cầu trở thành một biến số chính quyết định tính khả thi thương mại.

Do đó, nếu hydro địa chất được thương mại hóa, nó có thể thiết lập một cấu trúc chi phí hoàn toàn khác so với hydro xanh thông thường, vốn yêu cầu máy điện phân quy mô lớn và các cơ sở năng lượng tái tạo mới.

Hàn Quốc cần chiến lược là "quốc gia thăm dò hydro", không chỉ là "quốc gia sản xuất hydro"

Ý nghĩa đối với Hàn Quốc là rất lớn. Cho đến nay, chính sách hydro trong nước tập trung vào "cách sản xuất và nhập khẩu hydro" – bao gồm giới thiệu hydro sạch từ nước ngoài, điện phân, tua-bin hydro, di động hydro và hóa lỏng/lưu trữ/vận chuyển. Tuy nhiên, sự xuất hiện của hydro địa chất có thể thay đổi điểm khởi đầu của toàn bộ ngành công nghiệp hydro.

Giống như USGS đang phân tích toàn diện các cấu trúc địa chất, nguồn tạo hydro, tầng chứa và đá bịt kín để thăm dò hydro địa chất, Hàn Quốc cũng cần xây dựng "bản đồ tiềm năng hydro địa chất" sử dụng thông tin địa chất trong nước. USGS đã và đang phát triển các phương pháp đánh giá tiềm năng như vậy trên khắp nước Mỹ.

Bán đảo Triều Tiên cũng có cấu trúc địa chất và thành phần đá/khoáng vật thay đổi đáng kể theo từng vùng, do đó, cần có một đánh giá khoa học kết hợp dữ liệu địa chất, địa hóa và thủy văn trước khi đưa ra bất kỳ giả định nào về trữ lượng trong nước.

Đặc biệt, Hàn Quốc nên xem xét một chương trình thăm dò cấp quốc gia tích hợp các công nghệ khoan và thăm dò địa vật lý (hiện đang được sử dụng để thăm dò dầu khí bởi Viện Khoa học Địa chất và Tài nguyên Khoáng sản Hàn Quốc và các tổ chức khác) với phân tích khí đất, phân tích nước ngầm, thăm dò vệ tinh/hàng không và phân tích cấu trúc địa chất để thăm dò hydro địa chất.

Cơn sốt vàng đã bắt đầu – Nhưng vẫn đang trong giai đoạn cạnh tranh thăm dò

Hydro địa chất chưa thể được xác định một cách chắc chắn là nguồn năng lượng quy mô lớn đã được xác minh về mặt thương mại. Tuy nhiên, lý do thế giới đang chú ý rất rõ ràng: hydro luôn được coi là "nguồn năng lượng được tạo ra" bằng cách đầu tư điện, nhưng hydro địa chất đại diện cho một sự thay đổi mô hình sang "nguồn năng lượng được khai thác" – hydro được tạo ra tự nhiên bên trong Trái Đất.

Vào năm 2026, khi nghiên cứu về hydro địa chất ngày càng sôi động và các phân tích kinh tế xuất hiện, sự quan tâm của ngành công nghiệp cũng đang tăng lên nhanh chóng. Các nghiên cứu tổng hợp được công bố vào năm 2026 chỉ ra rằng mặc dù hydro địa chất là một nguồn năng lượng carbon thấp đầy hứa hẹn có thể bổ sung cho các phương pháp sản xuất hydro hiện có, hoạt động thăm dò vẫn đang ở giai đoạn đầu và việc đánh giá tài nguyên cùng xác minh công nghệ sản xuất vẫn là cần thiết.

Cuối cùng, sự cạnh tranh trong tương lai của ngành công nghiệp hydro sẽ không chỉ là ai lắp đặt nhiều máy điện phân hơn. Ai có thể sớm xác định cơ chế tạo hydro ngầm và cấu trúc lưu trữ, đồng thời có được công nghệ thăm dò, khoan và sản xuất để khai thác chúng một cách kinh tế, sẽ nổi lên như một trục cạnh tranh mới.

Ngành công nghiệp hydro toàn cầu vốn tập trung vào "công nghệ tạo ra hydro" giờ đây đang mở rộng sang "công nghệ tìm hydro dưới lòng đất". Hàn Quốc cũng nên xem xét khả năng thăm dò và phát triển công nghệ chủ động từ góc độ đảm bảo nguồn năng lượng tương lai, thay vì chỉ đơn giản coi hydro địa chất là tin tức công nghệ mới từ nước ngoài.

Nguồn tham khảo: Energy Prosumer (에너지프로슈머), Tác giả: Cha Gil-eop (차길업), ngày 2 tháng 9 năm 2026. Tham khảo từ MIT Technology Review, USGS, Scientific Reports (2023), Applied Energy (2026).