Hydro tự nhiên (trắng/địa chất): Tiềm năng phát triển và thách thức từ góc nhìn kỹ thuật
Ngày 22 tháng 8 năm 2026 - Annie Nguyễn
Một nghiên cứu chuyên sâu vừa được công bố trên tạp chí International Journal of Hydrogen Energy (và đăng tải trên EarthArXiv) đã phân tích tiềm năng phát triển kỹ thuật của hydro tự nhiên (còn gọi là hydro trắng hay địa chất) dựa trên các phát hiện và triển vọng hiện có. Nghiên cứu do nhóm tác giả Arnout J.W. Everts (AEGeo Sdn Bhd, Malaysia), Jos Bonnie (Australia) và Ramon Loosveld (Hà Lan) thực hiện đã chỉ ra rằng không phải loại hình hydro tự nhiên nào cũng có tiềm năng thương mại như nhau.
Các tác giả phân loại các phát hiện hydro tự nhiên thành ba kiểu hệ thống (play type) chính, dựa trên cơ chế tồn tại và khai thác:
1. Kiểu thấm tập trung (Focused-seepage plays): Hydro chủ yếu tồn tại dưới dạng hòa tan trong nước dưới đất, chỉ có các mỏ khí nhỏ và cục bộ. Ví dụ điển hình là mỏ Bourakébougou ở Mali. Phân tích cho thấy mật độ tài nguyên tại chỗ khiêm tốn (khoảng 3.000 tấn H₂/km²), hệ số thu hồi thấp (~5%), năng suất giếng thấp và đồng hành là lượng nước lớn. Để đạt được sản lượng công nghiệp, cần hàng trăm đến hàng nghìn giếng khoan trên diện tích hàng nghìn km², cùng hệ thống xử lý nước khổng lồ. Do đó, loại hình này có thể chỉ phù hợp với các cơ hội cung cấp quy mô địa phương.
2. Kiểu hydro hấp phụ trong than (Coalbed hydrogen plays): Hydro bị hấp phụ ở cấp độ phân tử trong than hoặc vật chất hữu cơ. Ví dụ tại khu vực Lorraine (Pháp) cho thấy mật độ tài nguyên có thể lớn (khoảng 10.900 tấn H₂/km²) nhờ khả năng hấp phụ khí cao của than, nhưng năng suất giếng thấp do độ thấm của than kém, đặc biệt ở độ sâu lớn. Thêm vào đó, hàm lượng hydro trong khí tổng thường thấp (tại Lorraine chỉ ~13%), phần lớn là methane, đòi hỏi chi phí tách chiết và xử lý. Số lượng giếng cần thiết vẫn rất lớn, hàng trăm đến hàng nghìn giếng cho sản lượng công nghiệp.
3. Kiểu bẫy-chứa-chắn (Reservoir-trap-seal plays): Đây là kiểu lý tưởng nhất, tương tự như mỏ khí đốt thông thường, với hydro ở dạng khí tự do bị giữ lại dưới một lớp chắn không thấm. Ví dụ triển vọng Monzon ở Tây Ban Nha (với giả định có cột khí hydro 60m, độ tinh khiết 98%) cho thấy mật độ tài nguyên tại chỗ rất cao (khoảng 43.000 tấn H₂/km²), hệ số thu hồi lên tới 81%, và năng suất giếng cao. Chỉ với vài chục giếng khoan, loại hình này có thể đáp ứng nhu cầu cung cấp cho các nhà máy công nghiệp lớn (ví dụ nhà máy amoniac). Tuy nhiên, hiện nay chưa có bằng chứng thuyết phục nào về một tích tụ hydro dạng khí tự do quy mô đáng kể được phát hiện. Các kịch bản thay thế (cột khí nhỏ, tầng chứa nước mạnh, hydro chỉ ở dạng hòa tan) đều làm giảm đáng kể tiềm năng khai thác.
Kết luận từ nghiên cứu: Trong ba kiểu hệ thống, chỉ kiểu bẫy-chứa-chắn mới có tiềm năng cung cấp hydro ở quy mô công nghiệp để đóng góp vào quá trình khử carbon. Do đó, các nỗ lực thăm dò hydro tự nhiên nên tập trung vào loại hình này. Các thách thức lớn bao gồm xác nhận sự tồn tại của hydro dạng khí tự do, chiều cao cột khí, độ tinh khiết, cũng như rủi ro về khả năng rò rỉ và phản ứng hóa học/sinh học của hydro trong lòng đất.
