HYDRO TỰ NHIÊN: CÂU HỎI VỀ NGUỒN GỐC
Vitaly Vidavskiy
Hydro tự nhiên
Ngày 14 tháng 2 năm 2025
Phần II
(Tiếp theo Phần I).
2. Khối lượng và khung thời gian tạo ra hydro.
2.1. Olivine Serpentin hóa. Bài báo mới nhất (mà tôi biết) về chủ đề những thiếu sót của các quá trình tạo ra vỏ trái đất đã được A. Templeton và cộng sự công bố (2024) cách đây chưa đầy một năm. Bài báo chủ yếu nói về các kịch bản kích thích được đề xuất nhằm tạo ra (thương mại) đủ khối lượng hydro bên dưới bề mặt, hay còn gọi là "lò phản ứng nhân tạo" bên dưới.
(Bây giờ, ngoài danh sách các nghi ngờ về mặt hóa học và vật lý đá mà chúng ta có về quá trình này, thì ý tưởng "giúp đỡ" Mẹ Thiên nhiên nghe có vẻ hơi xa vời... Người ta có thể nói rằng quá trình này tương tự như quá trình thủy lực phá vỡ đá - tin xấu: nó không phải vậy, xét theo nhiều khía cạnh).
Trong bài báo, người ta khẳng định rằng “Một phân tích kinh tế kỹ thuật đơn giản cho thấy các phương pháp kích thích được sử dụng phải làm tăng tỷ lệ sản xuất hydro ròng ít nhất 10.000 lần so với tỷ lệ tự nhiên ước tính để sản xuất hydro một cách kinh tế từ các phản ứng nước/đá được thiết kế trong các thành tạo peridotit, tức là thông qua serpentin hóa và/hoặc ferrolysis.
Có BỐN cấp độ chênh lệch giữa những gì được mong đợi và những gì kết quả nghiên cứu cho chúng ta biết. Thật đáng kinh ngạc.
Tóm lại, có vẻ như serpentin hóa hoặc ferrolysis KHÔNG phải là cách mà người ta có thể mong đợi sản xuất hydro trong tự nhiên với khối lượng thương mại.
2.2. Clorit hóa biotite. Theo Murray và cộng sự (2020), quá trình này tương tự như serpentin hóa (gần đúng với mục đích thảo luận này). Trong bài báo này, vui lòng lưu ý văn bản trên trang 13, trích dẫn: “Các mô phỏng của chúng tôi cũng cung cấp thông tin chi tiết về thang thời gian liên quan đến các quá trình tạo ra H2 diễn ra trong bể chứa địa nhiệt sâu của Soultz-sous-Forêts. Ở điều kiện 165°C và -245 mV, đá granit porphyritic chuẩn mới tạo ra 51,3 mol/m3 H2 trong 147 năm sau khi hòa tan hoàn toàn tổng lượng biotite và kết tủa magnetite. Thời gian diễn ra quá trình này nhanh đáng kể so với tuổi của đá granit, ở mức 330 triệu năm...”
Xin lưu ý rằng cần có các điều kiện rất cụ thể cho các phản ứng này, điều này rõ ràng khiến "cửa sổ hoạt động" của chúng cực kỳ hẹp. Các điều kiện này có thể được thiết lập và duy trì trong thời gian đủ dài trong phòng thí nghiệm - nhưng trong THIÊN NHIÊN? Chúng tôi thực sự nghi ngờ điều này.
Tóm lại các kết luận do các tác giả của bài báo này đưa ra, cấu trúc có tuổi đời 330 triệu năm được cho là sẽ tiếp tục tạo ra hydro, vốn đã phải cạn kiệt hoàn toàn sau 147 năm đầu tiên của quá trình này.
Tôi biết điều này có thể được coi là lý thuyết thuần túy nhưng… SÁU cấp độ giữa hai khung thời gian này???
Ngoài ra, một lần nữa, có nhiều hơn một cách để diễn đạt quá trình clorit hóa biotite - tương tự như quá trình serpentin hóa (xem Phần I). Murray và cộng sự mô tả nó theo một cách rất tinh vi, với sự hiện diện bắt buộc của nước muối có độ mặn nhất định, ở một nhiệt độ nhất định. Chúng ta đều biết rằng kịch bản càng phức tạp thì càng dễ thất bại.
Trong khi đó, một công thức rất đơn giản và hợp lý đã được D. Pandit (2014) đề xuất mô tả "sự hình thành clorit và K-fenspat do sự biến đổi của biotit" theo cách đơn giản và khá tao nhã - một lần nữa, với sự THAM GIA của hydro vào quá trình này như NGUYÊN LIỆU và, rõ ràng là, như một chất khử hóa học:
5Bio + 3An + 3SiO2(aq) + 4H2O + 6H+= 3Chl + 5Kf + 3Ca2, và
10Bio + Kln + 7H2O + 10H+= 6Chl + 14SiO2(aq) + 10K+.
(Đối với những ai hiểu được cách các đặc tính vật lý của đá thay đổi trong quá trình biến đổi: hãy tưởng tượng "kho dự trữ hydro" được bịt kín bằng một ngưỡng đá granit bị hydro "nhai" trong vài triệu năm... cuối cùng không có lớp bịt kín nào cả. Bạn vẫn muốn thảo luận về hydro "bị mắc kẹt" trong các khoản thanh toán "áp suất" chứ?)
2.3. Bài báo do P.B. Toft và cộng sự công bố (1990) trình bày một danh sách rất toàn diện về các phản ứng serpentin hóa (xem trang 8 (144)). Danh sách này khá dài, do đó chúng tôi không đưa nó vào đây - chỉ là một ví dụ rất điển hình:
30Fo(99%) + 44,6H20 = 15Lz + 0,2Mt + 14,4Br + 0,2H2
Những chi tiết nổi bật nhất ở đây là:
(a) lượng nhỏ hydro (0,2 phân tử) được hình thành do 30 phân tử serpentin hóa olivin loại Forsterite (tỷ lệ 1 mol H2 với 150 mol Fo), và
(b) lượng nước khổng lồ (223 mol nước để tạo ra 1 mol H2) cần thiết cho phản ứng này.
Câu hỏi: Tất cả lượng nước này được cho là đến từ đâu?
(Còn tiếp...)
