Hydro sẽ đóng một vai trò trong việc giúp chúng ta loại bỏ nhiên liệu hóa thạch. Nó có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho tàu hỏa, máy bay và HGV, đồng thời là nguồn thay thế carbon thấp cho than cốc trong sản xuất thép và là cách để sưởi ấm ngôi nhà của chúng ta.
Nguồn cung cấp hydro tự nhiên rẻ và dồi dào có thể ở ngay dưới chân chúng ta. Kichigin/Shutterstock
Nhưng chúng ta sẽ lấy nó ở đâu? Nghiên cứu địa chất mới nhất cho thấy rằng nguồn cung cấp hydro tự nhiên dồi dào và rẻ tiền có thể được tìm thấy ngay dưới chân chúng ta - mặc dù còn một chặng đường dài trước khi chúng ta có thể nói chắc chắn rằng những kho dự trữ hydro “vàng” này sẽ hữu ích như thế nào.
Có nhiều cách để thu được hydro có cách đặt tên không chính thức, dựa trên màu sắc. Hiện tại, hầu hết nguồn cung cấp của chúng tôi là hydro “xám”, được sản xuất từ khí đốt tự nhiên. Hydro xám không làm giảm tác động của nhiên liệu hóa thạch đến khí hậu vì carbon dioxide được tạo ra như một chất thải và thải vào khí quyển.
Tuy nhiên, khi chất thải này được thu gom và chôn lấp, thứ mà lúc đó được gọi là hydro “xanh” là một cải tiến lớn. Nó sẽ cho phép tăng trưởng nhanh chóng và tương đối thân thiện với khí hậu trong sản xuất hydro trong thời gian ngắn.
Trong tương lai, chúng ta sẽ sử dụng lượng điện dư thừa từ các trang trại năng lượng mặt trời và gió để thực hiện quá trình điện phân – phân tách nước thành hydro và oxy tạo ra nó. Loại hydro “xanh” này hiện đắt hơn hydro xanh và chưa được khai thác rộng rãi. Nhưng điều đó đang thay đổi nhanh chóng khi các chính phủ trên khắp thế giới tìm cách khuyến khích nó. Ngoài ra còn có hydro “màu hồng”, được tạo ra bằng năng lượng hạt nhân.
Giờ đây, một màu hydro mới đã xuất hiện: vàng (đôi khi còn được gọi là màu trắng). Hydro vàng là khí tự nhiên bị giữ lại trong các túi dưới lòng đất – giống như dầu và khí tự nhiên. Câu hỏi đặt ra là: liệu có bất kỳ khoản tiền gửi nào trong số này (đang được tìm thấy trên khắp thế giới) có đủ lớn để bù đắp chi phí cho các cuộc khoan, đường ống, v.v. cần thiết để khai thác chúng không?
Hydro của thiên nhiên
Các nhà địa chất từ lâu đã biết rằng hydro được tạo ra dưới lòng đất do phản ứng hóa học của đá giàu sắt với nước hoặc khi nước vỡ ra do tiếp xúc với khoáng chất phóng xạ.
Tuy nhiên, vì các phân tử hydro nhỏ và nhẹ nên chúng dễ dàng thấm qua đá và thoát vào khí quyển. Hydrogen cũng đóng vai trò là nguồn thức ăn cho nhiều vi sinh vật. Do đó, các mỏ khí đốt tự nhiên dưới lòng đất được cho là nhỏ và hiếm - và do đó, ngoại trừ một số công việc được thực hiện cách đây nhiều thập kỷ ở khối Liên Xô, rất ít nỗ lực được thực hiện để tìm kiếm nó. Và nếu bạn không nhìn, bạn sẽ không tìm thấy.
Tuy nhiên, hiện nay các nhà địa chất đang bắt đầu tìm kiếm và một lượng lớn hydro tự nhiên đang xuất hiện khắp nơi. Vào tháng 10 năm 2023, các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp đã phát hiện ra một trữ lượng hydro tự nhiên đặc biệt lớn ở lưu vực than Lorraine phía đông bắc nước Pháp. Hồ chứa này có thể chứa 250 triệu tấn hydro tự nhiên – đủ để cung cấp năng lượng gần bằng mỏ dầu lớn nhất nước Anh (mỏ Claire, phía tây Shetland).
Các hồ chứa hydro nhỏ hơn đã được tìm thấy ở Tây Ban Nha và khắp châu Âu, cũng như ở Mali, Namibia, Brazil, Mỹ và nhiều quốc gia khác. Cho đến nay vẫn chưa có gì ở Anh, nhưng các nhà địa chất đang bắt đầu nghĩ xem nên tìm ở đâu.
Sự phân bố toàn cầu của các mỏ hydro tự nhiên bị nghi ngờ
Ưu và nhược điểm
Còn nhiều điều cần tìm hiểu trước khi chúng ta biết liệu hydro vàng có thể có tác động đáng kể đến quá trình chuyển đổi khỏi nhiên liệu hóa thạch hay không. Các nhà địa chất cần hiểu rõ hơn về cách thức và nơi khí hydro hình thành, cách nó di chuyển đến những nơi bị giữ lại và nó tồn tại ở đó bao lâu trước khi rò rỉ ra ngoài hoặc bị vi sinh vật tiêu thụ.
Nhưng có những lợi ích rõ ràng khi khai thác nguồn năng lượng chi phí thấp, ít tác động này. Khoa học và công nghệ cần thiết tương tự như khoa học và công nghệ đã được các công ty dầu khí sử dụng để việc làm, nguồn lực và kiến thức có thể được tái triển khai.
Điều đó sẽ giúp khởi động “nền kinh tế hydro” mà chúng ta cần như một phần của chiến lược ngăn chặn biến đổi khí hậu do con người gây ra. Điều này sẽ đúng ngay cả khi lượng tiền gửi hóa ra rất hạn chế và do đó, chỉ là một biện pháp tạm thời trong khi chúng ta phát triển đủ công suất điện tái tạo để tạo ra hydro xanh.
Có những nhược điểm quá. Việc khai thác trữ lượng hydro tự nhiên có thể được sử dụng như một cái cớ để thúc đẩy nhu cầu cắt giảm khí thải nhà kính ngay lập tức. Chúng ta đã thấy điều này với việc thu hồi và lưu trữ carbon. Liệu hydro vàng có chịu chung số phận là bị chỉ trích một cách bất công vì sự cường điệu quá mức của những kẻ có mục đích ẩn giấu (cụ thể là một số chính trị gia và nhà vận động hành lang)?
Một vấn đề khác là việc thăm dò hydro có thể vô tình dẫn đến những khám phá mới về nhiên liệu hóa thạch. Ví dụ, nhiều mỏ hydro vàng đã biết cũng chứa khí mê-tan, chất này có thể cần được tách khỏi hydro và sau đó được chôn lại.
Cũng rất khó để biết liệu một “bẫy” dưới bề mặt có chứa dầu, khí tự nhiên, hydro hay chỉ là nước muối. Bài kiểm tra cuối cùng là khoan và xem những gì ở đó. Nhưng nếu một mỏ hydro tiềm năng hóa ra lại chứa dầu thô, làm thế nào chúng ta đảm bảo nó còn sót lại trong lòng đất?
Tuy nhiên, câu hỏi lớn là việc sử dụng hydro vàng có nghiêm túc hay không. Liệu nó có trở thành một sự phân tâm quá mức với tiện ích rất hạn chế không? Hay nó sẽ cung cấp một con đường dễ dàng hướng tới một tương lai ít carbon? Sự thật có lẽ nằm ở giữa những thái cực này, nhưng chỉ có thời gian (và nghiên cứu sâu hơn) mới cho chúng ta biết được.
