Hydro tự nhiên: sự tò mò về địa chất hay nguồn năng lượng chính cho tương lai ít carbon?
Lịch sử năng lượng là quá trình thay thế dần dần từ các lựa chọn kém hiệu quả, bẩn hơn, đắt tiền hơn sang nhiên liệu sạch hơn, rẻ hơn và hiệu suất cao hơn. Các nhà máy và máy móc đã thay thế lao động chân tay, và gần đây hơn là điện đã thay thế dầu hỏa, vốn đã thay thế dầu cá voi để thắp sáng, và than đã thay thế gỗ để phục vụ công nghiệp và sưởi ấm các tòa nhà. Nhưng còn khí đốt thì sao?
Một thế kỷ trước, khí đốt đô thị được sản xuất bằng cách đốt than, tạo ra than cốc và hỗn hợp mêtan và hydro nhưng cũng tạo ra các khí độc như CO và các chất ô nhiễm khác trong quá trình này. Sau đó, người ta đã tìm thấy trữ lượng lớn khí đốt tự nhiên (chủ yếu là mêtan), vừa rẻ hơn vừa sạch hơn, vì vậy chúng ta đã ngừng sản xuất khí đốt đô thị. Do tính tiện ích, dồi dào và giá cả phải chăng của mêtan, nó được sử dụng cho hầu hết mọi lĩnh vực của xã hội. Ngày nay, khí đốt đó được sử dụng để sưởi ấm, nấu ăn, phát điện và làm nguyên liệu để sản xuất các vật liệu như hóa chất và nhựa.
Vậy thì cái gì sẽ thay thế trữ lượng khí đốt tự nhiên hóa thạch? Điện có thể thay thế một số công dụng của khí đốt, nhưng không phải tất cả. Khí sinh học là một giải pháp thay thế hữu ích, nhưng quy mô hạn chế để thay thế toàn bộ nhu cầu nhiên liệu khí của chúng ta và ở một số quốc gia, nó đang dẫn đến cuộc tranh luận về sử dụng đất. Điều đó có nghĩa là chúng ta vẫn cần một số nhiên liệu sạch hơn và rẻ hơn khí đốt.
Ứng cử viên phổ biến đang chiếm lĩnh các tiêu đề ngày nay là hydro. Nó cháy sạch hơn khí đốt tự nhiên, nhưng cho đến nay, việc sản xuất từ nguồn nước hoặc hydrocarbon đắt hơn nhiều.
Hydro: Công dụng và vấn đề
Cho đến nay, hydro chủ yếu được dùng làm nguyên liệu thô cho ngành công nghiệp. Nó cũng đang trở nên phổ biến như một cách thanh lịch để lưu trữ điện, nhưng tính kinh tế của những chuyển đổi này, chuyển đổi điện thành hydro (thông qua điện phân) và trở lại thành điện thông qua pin nhiên liệu, tua bin hoặc động cơ (được gọi là Power-to-gas-to-power, hay P2G2P) là rất khó khăn. Mặc dù hydro đã trở nên nổi tiếng trong bài phát biểu về tình hình liên bang năm 2003 của Tổng thống George W. Bush như một loại nhiên liệu vận tải, sự cạnh tranh từ xe điện đã chi phối ngân sách đầu tư của các nhà sản xuất ô tô lớn, nhưng hiện nay tình hình đang thay đổi nhanh chóng ở Châu Á, nơi Trung Quốc và các nhà sản xuất ô tô Hàn Quốc tập trung vào ô tô H2.
Năm 2018, chỉ có hơn 70 triệu tấn hydro được tiêu thụ cho mọi mục đích, chủ yếu là để sản xuất amoniac làm phân bón và làm nhẹ và làm ngọt dầu thô tại các nhà máy lọc dầu. Nhu cầu về hydro dự kiến sẽ tăng gấp 8 lần để đáp ứng hơn 550 triệu tấn nhu cầu vào năm 2050, một lần nữa là nguyên liệu đầu vào, nhưng cũng để vận tải, xây dựng nhiệt và phát điện.
Thật không may, các phương pháp sản xuất hydro hiện nay thải ra CO2 hoặc đòi hỏi lượng năng lượng đầu vào đáng kể hoặc cả hai. Phần lớn hydro tiêu thụ hiện nay được tạo ra từ mêtan, hoặc nói chung là từ hydrocarbon, bằng cách cải cách hơi nước, một phương pháp sản xuất thải ra CO2. Người ta cũng có thể phân tách mêtan (CH4) thành cacbon đen và hydro khi không có oxy bằng phương pháp nhiệt phân, sử dụng công nghệ plasma cũng cần nhiệt hoặc điện. Hydro cũng có thể được sản xuất bằng phương pháp điện phân, đây là quá trình sử dụng điện để tách hydro khỏi nước.
Ít hơn 5% H2 được sản xuất ngày nay bằng phương pháp này. Nhưng điện để nhiệt phân hoặc điện phân không phải là nguồn mà là vectơ năng lượng: điện phụ thuộc vào sự sẵn có của nguồn năng lượng chính.
Một lựa chọn khác: Hydro tự nhiên
Mặc dù năng lượng gió và mặt trời chính là vô hạn, nhưng chúng vẫn cần nhiều tài nguyên thiên nhiên được khai thác bằng cách khai thác hoặc khai thác đá để chuyển đổi thành điện. Nhiều kim loại bắt buộc đối với công nghệ quang điện mặt trời và gió, cũng như đối với máy điện phân, chỉ được sản xuất ở một số ít quốc gia, khiến chúng trở thành nguồn tài nguyên quan trọng về mặt chiến lược. Do đó, việc tìm ra một cách mới để sản xuất H2 không thải ra CO2, không phụ thuộc vào vật liệu chiến lược và được sản xuất thường xuyên hơn so với những nguồn năng lượng thay đổi có thể cung cấp là rất quan trọng và sẽ có giá trị lớn.
Rất may, có một lựa chọn khác chưa thu hút được nhiều sự chú ý: hydro tự nhiên (còn được gọi là hydro bản địa) được tạo ra bởi các quá trình địa chất. Người ta đã quan sát thấy sự phát xạ của hydro ở nhiều nơi. Do đó, sự tích tụ hydro dưới bề mặt được khoan "par hazard" và việc khai thác trực tiếp của nó, mặc dù vẫn còn là giai thoại cho đến ngày nay, đang bắt đầu được coi là nguồn dồi dào của H2 thực sự xanh và rẻ (Prinzhofer và Deville, 2015; Moretti, 2019).
Bản đồ H2 và CH4 đã biết có nguồn gốc từ phát xạ H2
Nguồn gốc của H2
Hydro là phân tử phổ biến nhất trong vũ trụ. Tuy nhiên, trong khí quyển của Trái đất, nó chỉ tồn tại với số lượng rất nhỏ ở khoảng 500 phần tỷ (hoặc 0,5 ppm). Ngoài một lượng nhỏ dihydrogen dạng khí (H2) ở bề mặt Trái đất và phía trên, chúng ta thấy hydro về cơ bản kết hợp: với oxy trong nước (H2O) và với carbon trong tất cả các hydrocarbon (CH4, C2H6 …). Tuy nhiên, điều ngày càng rõ ràng hơn theo thời gian là một số hiện tượng dẫn đến sự tạo ra liên tục H2 trong lớp vỏ Trái đất. Tương tác nước-đá được gọi là diagenesis giải phóng hydro từ nước trong quá trình oxy hóa có thể được quan sát thấy trong các bối cảnh địa chất khác nhau. Ví dụ, ngay khi có sắt (Fe2+) tiếp xúc với nước (biển hoặc mưa), nó sẽ oxy hóa thành sắt (Fe3+) và giải phóng H2. Phản ứng tương tự cũng có thể diễn ra với các kim loại khác như magiê (Mg2+ => Mg3+); phản ứng này diễn ra nhanh và hiệu quả ở nhiệt độ cao, khoảng 300°C, nhưng cũng có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn. Người ta đã biết đến các nguồn H2 tự nhiên khác. Một con đường sản xuất khác là phân hủy phóng xạ, qua đó H2 có trong nước được tách ra khỏi oxy nhờ tính phóng xạ tự nhiên của lớp vỏ Trái đất (Sherwood và cộng sự, 2014). Ước tính về dòng chảy của H2 qua hai nguồn sau, diagenesis và radiolysis, rất quan trọng nhưng vẫn chưa thực sự chính xác, thay đổi theo các tác giả từ vài phần trăm đến 100% lượng tiêu thụ H2 hàng năm vào năm 2019, hoặc khoảng 70 triệu tấn. Các nguồn khác như ma sát trên các mặt phẳng đứt gãy và hoạt động của một số vi khuẩn cũng giải phóng H2 nhưng, trước tiên, với số lượng nhỏ hơn (Worman 2020). Điều quan trọng cần lưu ý là trong tất cả các trường hợp này, đó là dòng chảy của H2 chứ không phải là nguồn tài nguyên hóa thạch tích tụ. Đồng thời, việc bảo tồn một lượng lớn H2 nguyên thủy, H2 có mặt khi hệ mặt trời bắt đầu, trong lớp phủ hoặc thậm chí trong lõi trái đất trong quá trình hình thành trái đất cũng là một giả thuyết làm việc được một số nhà nghiên cứu khám phá (Larin et al., 2015, Zgonnik, 2020). Trong giả thuyết này, H2 là một nguồn tài nguyên hóa thạch nhưng gần như vô hạn.
Những phản ứng này xảy ra ở đâu? Và H2 có thể tích tụ ở dưới bề mặt không?
Các khoáng chất trong đá do núi lửa dưới nước của các rặng núi giữa đại dương thải ra, đặc biệt là olivin, bị oxy hóa khi tiếp xúc với nước và giải phóng H2. Ở mức độ của các ống khói của rặng núi giữa Đại Tây Dương, những khí thải này đã được nghiên cứu trong một thời gian dài, đặc biệt là để hiểu về sự xuất hiện của sự sống trên trái đất. Một số tác giả thậm chí còn tính toán về mặt kinh tế của việc thu hồi H2 này, ngoài khơi và ở độ sâu lớn (Charlou và cộng sự, 2002, Goffé và cộng sự, 2013). Việc thu hồi hydro tự nhiên từ rặng núi giữa Đại Tây Dương không thu hút được nhiều sự quan tâm của doanh nghiệp vào thời điểm công trình này được công bố vì các điều kiện - chẳng hạn như độ sâu của nước và khoảng cách từ bờ biển - được coi là quá khó để thu giữ và vận chuyển một cách kinh tế đến thị trường mặc dù lượng H2 do các ống khói thải ra rất lớn. Những khó khăn đó vẫn chưa được giải quyết, vì vậy chúng tôi dự đoán rằng một ngành công nghiệp E&P H2 mới ra đời, giống như tất cả các nguồn tài nguyên thiên nhiên khác, có khả năng sẽ bắt đầu trên bờ. May mắn thay, loại núi lửa này cũng có thể được quan sát thấy ở nơi các sống núi giữa đại dương nhô ra, hoặc là vì chúng đang ở giai đoạn đầu như ở Afars, điểm ba giữa các trục trung tâm của Biển Đỏ, Vịnh Aden và Đới tách giãn Đông Phi, hoặc là vì chúng được nâng lên bởi các hiện tượng sâu hơn (một điểm nóng) như ở Iceland. Trên thực tế, tại hòn đảo này, các lỗ phun khí của vùng núi lửa mới ở trục trung tâm của đới tách giãn đều chứa H2 (Stefansson, 2017). Hiện tại, chỉ có hàm lượng năng lượng nhiệt của nước nóng, chất lỏng truyền nhiệt đưa năng lượng lên bề mặt, được sử dụng trong các nhà máy điện địa nhiệt, nhưng có thể khác vì các chất lỏng địa nhiệt đó chứa một lượng lớn hydro. Nói chung, việc sản xuất H2 bằng cách tách bề mặt ngoài việc khai thác năng lượng địa nhiệt có thể khả thi ở nhiều khu vực như Tosacani. Con đường này có vẻ đáng để khám phá vì những khó khăn gặp phải khi cố gắng biến nhiều dự án địa nhiệt nhiệt độ cao thành kinh tế có nghĩa là một nguồn doanh thu thứ hai từ việc bán hydro sẽ hấp dẫn. Các lớp vỏ đại dương có thể bị oxy hóa cũng được tìm thấy ở hoặc gần bề mặt trong các vùng khâu, nơi sự nén và đẩy của các lớp tạo thành núi. Oman và Philippines là những trường hợp được nghiên cứu nhiều nhất nhưng sự phát xạ H2 cũng đã được ghi nhận ở New Caledonia và ở Pyrenees. Thông thường, hydro này phản ứng ngay lập tức với CO2 trong khí quyển và kết tủa dưới dạng cacbonat, về cơ bản khiến quá trình này trở thành một quá trình thu giữ carbon tự nhiên và ngoạn mục.
Có những nguồn địa chất H2 trên bờ khác dễ tiếp cận hơn: các craton tiền Cambri có tuổi đời hơn ½ tỷ năm. Một bản tổng hợp được công bố gần đây của Zgonnik (2020) đã lập danh mục hàng trăm craton nơi người ta quan sát thấy dòng hydro, bao gồm ở Nga (xung quanh Moscow), Hoa Kỳ (Nam Carolina, Kansas) và nhiều nơi khác. Nguồn có thể tương đối giống nhau, cụ thể là quá trình oxy hóa vật liệu giàu sắt và giải phóng H2. Cơ chế này có vẻ hợp lý vì rò rỉ bề mặt diễn ra có hệ thống ở các khu vực mà tầng hầm rất cũ và giàu kim loại.
Một ví dụ về sản xuất hydro tự nhiên
Một ví dụ về sản xuất H2 tự nhiên đặc biệt hấp dẫn. Năm 1987, một giếng đã được khoan ở Mali để tìm kiếm nước. Giếng này hóa ra khô, nhưng bất ngờ lại sản xuất ra một lượng lớn H2. Aliou Diallo, giám đốc của Petroma (nay đổi tên thành Hydroma) đã nhìn thấy khả năng sản xuất năng lượng tại địa phương, không phát thải carbon ở một quốc gia đang thiếu hụt năng lượng này, vì vậy công ty đã đưa H2 tự nhiên vào sản xuất. Giếng đã được rút phích cắm vào năm 2011 để sử dụng cho một dự án thí điểm nhằm tạo ra điện cho một ngôi làng nhỏ. Hydro chảy ra từ giếng gần như tinh khiết (hơn 96%) nên có thể đốt trực tiếp trong tua bin khí. Hydroma đã khoan các giếng xung quanh khác kể từ năm 2018 để cố gắng xác định quy mô trữ lượng, tương tự như những năm đầu của dầu khí và để tăng lưu lượng hydro có thể được sử dụng làm nguyên liệu cho một nhà máy sản xuất amoniac. Một phần kết quả đã được công bố, Prinzhofer et al (2018), và cho thấy rằng tất cả các giếng đều có thông lượng H2. Thành công này đã phá vỡ nhiều "tiên nghiệm". Tính đến thời điểm viết bài này vào năm 2020, giếng ban đầu đã khai thác trong 4 năm mà không có bất kỳ sự giảm áp suất nào so với đường cơ sở ban đầu là khoảng 4 bar, điều này ngụ ý việc nạp lại liên tục bể chứa 110m dưới lòng đất. Các phép đo bề mặt của cảm biến H2 không cho thấy bất kỳ rò rỉ nào, dẫn đến kết luận rằng, trái ngược với những gì đã được mong đợi khi xét đến kích thước của phân tử H2 và khả năng kết hợp hóa học của nó, có những tảng đá niêm phong cho phép tích tụ H2 và nó có thể tồn tại ở dạng khí dưới chân chúng ta. Ông Diallo và nhóm của ông đã làm rất nhiều để thu hút sự chú ý đến lưu vực này, đặc biệt là vì H2 có thể được sản xuất ở đó với giá thấp hơn nhiều so với một đô la cho một kilôgam, rẻ hơn đáng kể so với chi phí thông thường để sản xuất hydro bằng phương pháp điện phân hoặc cải cách metan hơi nước với thu giữ carbon. Thật không may, do tình hình chính trị và an ninh phức tạp trên mặt đất ở Mali, công việc tiếp theo của cộng đồng khoa học tại địa điểm này về cơ bản đã dừng lại.
Tuy nhiên, dữ liệu sản xuất trong nhiều năm kết hợp với việc tìm kiếm các nguồn năng lượng carbon thấp đã khơi dậy sự quan tâm đến chủ đề này và nhiều dự án nghiên cứu và thăm dò đã được triển khai kể từ năm 2018 (Gauchet 2020). Một công ty thăm dò chuyên về hydro đã được thành lập tại Hoa Kỳ (NH2E) và đã khoan giếng đầu tiên ở Kansas vào cuối năm 2019. Tại Pháp, công ty 45-8 đang tìm kiếm heli và H2, thường được đặt cùng dưới lòng đất. Khí heli có tầm quan trọng chiến lược và có giá cao hơn H2, vì vậy các công ty thăm dò và sản xuất thường ưu tiên heli mặc dù thị trường heli về khối lượng nhỏ hơn thị trường hydro. Trên thực tế, đó là một lợi thế cho thị trường hydro tự nhiên vì các công ty tìm kiếm heli có khả năng tìm thấy hydro ngay cả khi đó không phải là mục tiêu của họ.
Vòng tròn thần tiên
Khi một số người nói về tài nguyên, những người khác nghĩ về trữ lượng. Và một số người thậm chí còn muốn biết trữ lượng đã được chứng minh trước khi bắt đầu bất kỳ hoạt động thăm dò H2 nào. Thế giới của chúng ta trong thế kỷ 21 ủng hộ sự đổi mới nhưng cũng đang trở nên ngày càng chống lại rủi ro trong nhiều bối cảnh... May mắn thay, tổ tiên của chúng ta đã không đợi để tính toán trữ lượng sắt của thế giới trước khi chuyển sang Thời đại đồ sắt.
Hiện tại, chúng ta không biết có bao nhiêu H2 được sản xuất hàng ngày trên trái đất theo các con đường được liệt kê ở trên. Chúng ta cũng không biết có bao nhiêu H2 này tích tụ trong các bể chứa nơi có thể dễ dàng sản xuất ra nó. Và có lẽ, chúng ta vẫn chưa xác định được tất cả các phản ứng sẽ tạo ra H2. Sau hơn một trăm năm mươi năm khoan, trữ lượng dầu tiếp tục phát triển liên tục - trên thực tế, chúng tiếp tục tăng lên khi chúng ta tìm thấy nhiều dầu hơn - và chúng ta không biết đá nguồn hoặc hệ thống dầu là gì trong 50 năm đầu tiên của ngành công nghiệp này. Đối với H2, chúng ta vẫn thiếu kiến thức và có rất ít giếng dành riêng cho việc thăm dò nó, vì vậy rất khó để ước tính tổng khối lượng toàn cầu.
Tuy nhiên, có những luồng khí bề mặt cho chúng ta biết điều gì sẽ xảy ra. Họ nói với chúng ta điều gì?
Phía đông nam Moscow, Larin và các đồng tác giả của ông (2015) đã ghi nhận những chỗ trũng nhẹ có hình tròn và có thể nhìn thấy rõ trên ảnh chụp trên không; cộng đồng gọi chúng là vòng tròn thần tiên. Thảm thực vật thường chết tại những vòng tròn này và nếu ai đó đến đó với máy dò khí thoát ra H2 với thể tích không đáng kể có thể đo được theo cách không liên tục và không hằng số. Tại Hoa Kỳ, các nhóm IFPen đã thực hiện các phép đo và kết quả tương tự (Zgonnik và cộng sự, 2015). Tại Brazil, Canada, Úc và Namibia, người ta cũng quan sát thấy các đặc điểm tương tự. Tuy nhiên, để đưa ra kết luận về khả năng sản xuất hydro này một cách kinh tế, cần phải biết lưu lượng thể tích chứ không chỉ nồng độ.
Các cảm biến H2 có sẵn trên thị trường có thể cung cấp phép đo đúng giờ về hydro trong đất tại một thời điểm nhất định. Các nhóm nghiên cứu của Engie, nhận thức được nhu cầu này về dữ liệu bổ sung để ước tính thông lượng và do đó, cuối cùng là dự trữ, đã phát triển một cảm biến cố định mới (Moretti và cộng sự, 2018). Nồng độ H2 trong đất được đo mỗi giờ và dữ liệu được gửi trực tiếp qua vệ tinh đến các nhà nghiên cứu. Hơn một trăm cảm biến này đã được lắp đặt tại lưu vực San Francisco ở Brazil, nơi người ta đã tìm thấy tỷ lệ phần trăm đáng kể H2 trong lòng đất và nơi có thể nhìn thấy các vòng tròn phù thủy (một tên gọi khác của 'vòng tròn cổ tích'). Đến cuối năm 2020, chúng đã hoạt động được gần 2 năm và kết quả được công bố đầu tiên xác nhận dòng H2 đáng kể nhưng không liên tục và không ổn định trên cấu trúc (Prinzhofer và cộng sự, 2019; Moretti và cộng sự, 2020). Tích phân của các phép đo gần như cùng cấp độ với kết quả được công bố ở Nga, khoảng 7000 m3/ngày, tức là 680 kg trên một cấu trúc rộng 0,4 km2. Điều quan trọng là bản ghi liên tục đầu tiên này trên một vòng tròn thần tiên cho thấy dòng chảy thay đổi trong ngày, theo một cách có hệ thống. Mẫu hình bắt đầu với xung H2 rất cao theo sau là dòng H2 đều đặn theo chu kỳ 24 giờ. Chu kỳ này đã được những người nghiên cứu H2 gần các đứt gãy hoạt động trong khuôn khổ phòng ngừa rủi ro ghi nhận nhưng chúng tôi chưa tính đến những tác động của nó. Những biến động hàng ngày này đặt ra câu hỏi về dữ liệu trước đây cho thấy các vòng tròn này là các cấu trúc chết vì có thể giám sát vào thời điểm không thích hợp khi các đặc điểm dường như đang ngủ. Do đó, giám sát liên tục có thể là một yếu tố thiết yếu để đánh giá và sản xuất hydro tự nhiên.
Lượng khí thải mà chúng tôi đo được ở Nga, Hoa Kỳ hoặc Brazil nằm trong khoảng từ 50 đến 1900 kg/km2/ngày. Để có góc nhìn, với 5 kg, chúng tôi đổ đầy bình chứa của một phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu như Toyota Mirai. Cần lưu ý rằng các nhà địa chất không xác định được khối lượng trữ lượng dầu bằng cách xem xét chỉ số bề mặt, vì chỉ có một tỷ lệ nhỏ thoát ra, do đó, có lẽ việc sử dụng rò rỉ hydro trên bề mặt cũng dễ xảy ra lỗi tương tự.
Vận chuyển và tích tụ
Hai câu hỏi nghiên cứu quan trọng khác bao gồm phương thức vận chuyển H2 trong lòng đất và các điều kiện tích tụ của nó, tức là có những loại đá đủ không thấm để làm lớp niêm phong cho một bể chứa H2 không? H2 là một loại khí nhẹ và ở dạng khí, nó chỉ có thể di chuyển theo chiều thẳng đứng. Tuy nhiên, công trình hợp tác gần đây giữa ENGIE và IFPen đã thách thức giả định này về dạng khí của nó, phát hiện ra rằng mặc dù H2 không hòa tan nhiều trong nước ở độ sâu nông, nhưng nó trở nên khá hòa tan khi nhiệt độ và đặc biệt là áp suất tăng (Lopez và cộng sự, 2019). Do đó, ở độ sâu vài km, H2 có thể di chuyển ở dạng hòa tan trong các tầng chứa nước và do đó có thể được tìm thấy ở rất xa và thậm chí theo chiều ngang so với nguồn của nó chứ không chỉ ở phía trên nó. Ở Mali, đá caprock là dolerit, một loại đá núi lửa rất không thấm, nhưng người ta cũng tìm thấy các điểm tích tụ dưới đất sét và có các địa điểm lưu trữ H2 công nghiệp dưới lòng đất trong các hốc và tầng chứa nước mặn. Do đó, có thể có một loạt các bể chứa và lớp đệm cho H2 mặc dù cho đến nay vẫn chưa có bằng chứng nào cho thấy các lớp đệm này sẽ không thấm trong hàng triệu năm như các mỏ dầu.
Đối với sản xuất và phân phối, các vấn đề sẽ giống như các vấn đề đối với H2 được sản xuất và toàn bộ ngành công nghiệp đang nỗ lực phát triển các giải pháp lưu trữ (đặc biệt là dưới lòng đất) và vận chuyển và phân phối dưới áp suất. Hóa lỏng, phương pháp hiệu quả đối với mêtan và cho phép vận chuyển bằng tàu và thị trường toàn cầu, tốn kém hơn và không hiệu quả đối với H2. Quá trình nén tỏa nhiệt và nhiệt độ phải rất thấp, vì vậy với các khả năng tiên tiến tính đến cuối năm 2020, có thể mất khoảng một phần ba năng lượng của hydro bằng cách hóa lỏng nó. Do những khó khăn trong việc di chuyển hydro, nên có thể kỳ vọng rằng nền kinh tế của các mỏ nhỏ gần người tiêu dùng sẽ hấp dẫn, tương tự như những gì ví dụ ở Mali chứng minh. Hơn nữa, khái niệm "các mỏ nhỏ" có thể khác với thế giới dầu khí vì theo những gì chúng ta biết ngày nay, quá trình nạp lại là liên tục. Chúng ta có thể chỉ cần kiểm tra tốc độ nạp lại này và liệu có thể kích thích sản xuất hay không (ví dụ bằng cách bơm nước xuống giếng khoan) và điều chỉnh sản xuất cho phù hợp.
Kết luận
Nhìn chung, hydro là một loại nhiên liệu carbon thấp hấp dẫn có thể được sử dụng để sưởi ấm, vận chuyển, phát điện và sản xuất hóa chất hoặc các vật liệu khác. Các phương pháp thông thường để sản xuất hydro thường thải ra nhiều CO2 hoặc tốn kém. Do đó, các nguồn hydro quy mô lớn, sạch, giá cả phải chăng và tự nhiên từ các quá trình địa chất rất hấp dẫn và có thể giải quyết nhiều vấn đề cùng một lúc. Tuy nhiên, lĩnh vực nghiên cứu này tương đối mới nên chúng ta không nên giả vờ hiểu hoàn hảo về hệ thống này. Tuy nhiên, dữ liệu có sẵn cho đến nay đều hội tụ về khái niệm sản xuất liên tục (trong nhiều năm) với số lượng đáng kể. Vì hiện tại chúng ta biết rằng hydro, với số lượng công nghiệp, được sản xuất mỗi ngày bởi sự tương tác giữa nước và đá, và nó thoát ra, việc sản xuất của nó dường như chỉ phụ thuộc vào chúng ta; bây giờ chúng ta phải xác định những địa điểm hứa hẹn nhất và theo bối cảnh để tách nó trên bề mặt trong các dòng địa nhiệt hoặc khoan và kích thích các phản ứng. Song song với hoạt động thăm dò này, một sự phát triển của luật khai thác để phân loại H2 tự nhiên sẽ là cần thiết vì ở một số quốc gia, nó vẫn chưa thuộc bất kỳ loại nào cho phép xin giấy phép thăm dò hoặc sản xuất. Nhìn chung, dữ liệu và hiểu biết mới nhất của chúng tôi cho thấy rằng hydro tự nhiên có sẵn ở khối lượng có liên quan trên toàn cầu với khả năng tiếp cận dễ dàng và rẻ hơn cũng như lượng khí thải thấp hơn, điều đó có nghĩa là nó có thể là nguồn năng lượng chính chủ yếu mà chúng ta cần cho một tương lai ít carbon.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
