Lớp vỏ Trái đất đang ẩn chứa nguồn dự trữ hydro khổng lồ – Đây là cách chúng ta có thể tìm thấy nó
Các mảng kiến tạo va chạm có thể là một nơi mà hydro đang ẩn núp. (Cavan Images/Peter Essick/Getty Images)
Chúng ta đã phụ thuộc rất nhiều vào khí hydro như một nguồn nhiên liệu và nó được coi là chìa khóa để đạt được các mục tiêu trung hòa carbon quan trọng.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã đưa ra một công thức để tạo ra hydro tự nhiên, có thể giúp xác định vị trí của nguồn dự trữ khí khổng lồ bị khóa chặt trong lớp vỏ Trái đất.
Các nhà nghiên cứu cho biết việc khai thác các nguồn dự trữ này có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng hydro của chúng ta trong tối đa 170.000 năm. Điều đó có nghĩa là chúng ta không còn phải sử dụng hydrocarbon để sản xuất hydro nữa – thứ góp phần tạo ra khí thải carbon dioxide.
Công thức mới được một nhóm từ Vương quốc Anh và Canada đưa ra. Họ ước tính thời gian nấu là khoảng một tỷ năm.
Các nhà nghiên cứu đã lập bản đồ các vùng hydro tiềm năng. (Ballentine và cộng sự, Nat. Rev. Earth Environ., 2025)
"Chúng tôi đã phát triển thành công một chiến lược thăm dò heli và có thể áp dụng phương pháp tiếp cận nguyên lý đầu tiên tương tự đối với hydro", nhà khoa học địa chất Jon Gluyas, đến từ Đại học Durham ở Anh cho biết.
Hydro hình thành trong lớp vỏ Trái đất khi nước tương tác với các loại đá giàu sắt hoặc chứa các nguyên tố phóng xạ. Một số tiêu chí khác cũng phải được đáp ứng, về nhiệt độ, áp suất, thời gian và khả năng chứa.
Bằng cách xem xét tất cả các yếu tố này và lập bản đồ vị trí hiện diện của chúng trên Trái đất, các nhà nghiên cứu đã đi đến kết luận rằng có thể có rất nhiều hydro đang chờ được khai thác - chẳng hạn như tại địa điểm Bourakebougou ở Mali.
Hydro tự nhiên được giải phóng từ nước ngầm trong đá ở Canada. (Phòng thí nghiệm đồng vị ổn định, Đại học Toronto)
Vấn đề tiếp theo là tìm ra nó. Công thức được đưa ra trong nghiên cứu này liệt kê các thành phần mà các chuyên gia có thể tìm kiếm - và tất cả chúng đều cần phải được đưa vào để tìm thấy hydro. Nghiên cứu này cũng hoạt động như một loại bản đồ kho báu, chỉ ra các khu vực có điều kiện thuận lợi cho sự hình thành hydro.
"Ví dụ, chúng ta biết rằng các vi khuẩn dưới lòng đất dễ dàng ăn hydro", nhà khoa học về trái đất Barbara Sherwood Lollar, từ Đại học Toronto cho biết.
"Tránh các môi trường khiến chúng tiếp xúc với hydro là điều quan trọng để bảo tồn hydro trong các hoạt động tích lũy kinh tế".
Nhiều nhà nghiên cứu khác cũng đang bận rộn với nhiệm vụ này. Một nghiên cứu được công bố vào đầu năm nay cho thấy có thể có trữ lượng hydro lớn bị khóa chặt trong các dãy núi trên thế giới, được tạo ra bởi sự đẩy và kéo của các mảng kiến tạo.
Hydro rất quan trọng ngày nay, đặc biệt là trong sản xuất phân bón để giúp nuôi sống thế giới. Nhu cầu về khí đốt dự kiến sẽ tăng vọt, từ 90 triệu tấn (99 triệu tấn Mỹ) vào năm 2022 lên 540 triệu tấn vào năm 2050. Mặc dù có những cách nhân tạo để tạo ra hydro, nhưng chúng rất tốn kém và không trung hòa carbon.
Vẫn còn rất nhiều việc phải làm để xác định vị trí và khai thác hydro tự nhiên – và nó sẽ là một nguồn tài nguyên hữu hạn khi chúng ta tìm thấy nó – nhưng nghiên cứu như thế này cho thấy đây là một lựa chọn khả thi cho tương lai với năng lượng sạch hơn.
"Một công thức thăm dò thành công có thể lặp lại sẽ mở ra một nguồn hydro carbon thấp, có khả năng cạnh tranh về mặt thương mại, có thể đóng góp đáng kể vào quá trình chuyển đổi năng lượng", nhà địa hóa học Chris Ballentine, từ Đại học Oxford cho biết.
Nghiên cứu đã được công bố trên Nature Reviews Earth & Environment.
