Một kho dự trữ hydro tự nhiên tại Pháp
Ahmed Boutamo
Tiến sĩ, Kỹ sư Ahmed BOUTAMO, Tiến sĩ. Cố vấn độc lập cho Tổng thống Cộng hòa Pháp
Ngày 5 tháng 3 năm 2025
Các vấn đề về năng lượng, địa chính trị và chiến lược cho thế kỷ 21
Tác giả: Tiến sĩ, Kỹ sư Ahmed BOUTAMO, Tiến sĩ, Cố vấn cộng tác độc lập cho Tổng thống Cộng hòa Pháp, Emmanuel Macron Ngày: Ngày 4 tháng 3 năm 2025
Giới thiệu
Quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu ngày càng dựa trên sự đa dạng hóa các nguồn năng lượng, quá trình phi cacbon hóa nền kinh tế và tìm kiếm các vectơ năng lượng có khả năng dung hòa hiệu suất công nghệ, khả năng tồn tại về mặt kinh tế và tính bền vững của môi trường. Trong bối cảnh này, việc phát hiện gần đây về một kho dự trữ hydro tự nhiên khổng lồ tại Pháp đang làm thay đổi các mô hình đã được thiết lập. Nằm sâu vài km dưới bề mặt trái đất, kho dự trữ này ước tính có trữ lượng 2,8 tỷ tấn, có thể định vị lại nước Pháp như một nhân tố trung tâm trong quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu. Phát hiện này đặt ra một số câu hỏi khoa học, địa chính trị, kinh tế và công nghệ, mà điều quan trọng là phải đưa ra câu trả lời dựa trên phân tích chặt chẽ.
1. Hydro tự nhiên: một nguồn tài nguyên chiến lược ít được biết đến
1.1. Đặc điểm và nguồn gốc địa chất
Không giống như hydro được tạo ra bằng phương pháp điện phân hoặc chuyển hóa mêtan, hydro tự nhiên là kết quả của các quá trình địa hóa tự nhiên diễn ra trong hàng triệu năm. Các quá trình này kết hợp các phản ứng serpentin hóa, khử khí của lớp phủ Trái đất và tuần hoàn thủy nhiệt sâu (Zgonnik, 2020). Sự hiện diện của hydro tự nhiên này, với số lượng đáng kể, trong lớp đất ngầm của Pháp, xác nhận giả thuyết về sản xuất địa chất liên tục, có khả năng tái tạo nguồn tài nguyên này trong thời gian tương đối ngắn, về cơ bản phân biệt nó với các mỏ hóa thạch.
1.2. Lợi ích về môi trường và kinh tế
Việc khai thác nguồn tài nguyên này có một số lợi thế chính:
Dấu chân môi trường thấp: không có quá trình nứt vỡ thủy lực, lượng khí thải CO₂ gần như bằng không (Prinzhofer & Deville, 2015).
Chi phí sản xuất thấp hơn hydro xanh: không tiêu thụ quá nhiều điện tái tạo để sản xuất.
Khả năng tương thích với cơ sở hạ tầng hiện có: Hydro tự nhiên có thể được đưa vào mạng lưới khí đốt với khả năng thích ứng hạn chế (Blanco & Faaij, 2018).
2. Các vấn đề địa chính trị và chiến lược đối với Pháp và Châu Âu
2.1. Đảm bảo độc lập về năng lượng
Pháp, vốn phụ thuộc vào nhập khẩu hydrocarbon (Criekemans, 2018), coi khám phá này là cơ hội lịch sử để đa dạng hóa. Mỏ này có thể cho phép Pháp:
Giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu nhiên liệu hóa thạch.
Ổn định hỗn hợp năng lượng của mình, bên cạnh năng lượng tái tạo và năng lượng hạt nhân.
Tăng cường chủ quyền năng lượng của mình, một mục tiêu chiến lược được khẳng định lại trong Chương trình năng lượng đa niên (PPE) 2023-2033.
2.2. Đòn bẩy ảnh hưởng địa chính trị
Trong bối cảnh chiến tranh năng lượng và sự tái cấu hình chuỗi cung ứng toàn cầu, việc làm chủ một nguồn tài nguyên như vậy sẽ giúp Pháp có thêm sức mạnh chiến lược. Bằng cách trở thành nhà cung cấp hydro tự nhiên tiềm năng trên quy mô châu Âu, Pháp có thể:
Củng cố vai trò lãnh đạo của mình trong Liên minh châu Âu.
Tạo quan hệ đối tác chiến lược với Đức, quốc gia phụ thuộc nhiều vào khí đốt của Nga trước năm 2022 (Knodt & Kemmerzell, 2020).
Cân bằng lại quan hệ năng lượng với Bắc Phi bằng cách đa dạng hóa nguồn cung cấp.
3. Ứng dụng công nghiệp và theo ngành
3.1. Khử cacbon trong ngành công nghiệp nặng
Hydro tự nhiên có tiềm năng đáng kể trong việc khử cacbon cho các ngành khó điện khí hóa, chẳng hạn như:
Sắt và thép: thay thế một phần hoặc toàn bộ than cốc.
Hóa học: nguyên liệu thô cho amoniac và phân bón.
Nhà máy xi măng: giảm phát thải trong các quy trình nhiệt.
Việc tích hợp nguồn tài nguyên này vào Kế hoạch hydro của Pháp và Châu Âu sẽ thúc đẩy khả năng cạnh tranh của ngành công nghiệp khử cacbon (IEA, 2022).
3.2. Vận tải hạng nặng và vận tải đường dài
Pin nhiên liệu chạy bằng hydro tự nhiên có thể thay thế động cơ đốt trong vận tải đường bộ và vận tải biển đường dài, là những ngành phát thải chính (Hội đồng hydro, 2023).
3.3. Tính linh hoạt và lưu trữ năng lượng
Hydro tự nhiên cũng có thể đóng vai trò quan trọng trong việc cân bằng lưới điện, trong việc lưu trữ theo mùa, đặc biệt là khi năng lượng tái tạo không liên tục (Schiebahn và cộng sự, 2015).
4. Thách thức về mặt kỹ thuật và quy định
4.1. Tối ưu hóa các kỹ thuật khai thác
Khai thác bền vững sẽ đòi hỏi các công nghệ khoan và thu giữ được điều chỉnh, lấy cảm hứng từ ngành công nghiệp dầu mỏ, nhưng với yêu cầu cấp thiết là bảo vệ môi trường (Prinzhofer, 2019).
4.2. Khung quy định
Khung pháp lý cho việc khai thác các nguồn năng lượng ngầm ở Pháp, tập trung vào hydrocarbon, sẽ phải được điều chỉnh để tích hợp hydro tự nhiên. Một luật khung cụ thể, kết hợp các vấn đề về môi trường và công nghiệp, là điều cần thiết để đảm bảo các khoản đầu tư (Schubert & Pollak, 2021).
Kết luận
Việc phát hiện ra 2,8 tỷ tấn hydro tự nhiên ở tiểu vùng đất là cơ hội đặc biệt cho chủ quyền năng lượng, khả năng cạnh tranh công nghiệp và quá trình chuyển đổi sang carbon thấp của Pháp và Châu Âu. Tuy nhiên, sự phát triển tối ưu của kho báu ngầm này sẽ đòi hỏi sự quản lý sáng tạo, kết hợp các quy định phù hợp, huy động các kỹ năng công nghệ và sự phối hợp chiến lược giữa các bên liên quan công và tư. Điều này sẽ cho phép Pháp không chỉ đáp ứng nhu cầu của riêng mình mà còn trở thành nhà cung cấp chính cho Châu Âu, củng cố vai trò lãnh đạo của mình trong quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu.
Từ khóa
Hydro tự nhiên, quá trình chuyển đổi năng lượng, chủ quyền năng lượng, địa chính trị năng lượng, khử cacbon công nghiệp, cơ sở hạ tầng khí đốt, đổi mới công nghệ, an ninh năng lượng, chính sách năng lượng Châu Âu, lưu trữ liên mùa.
Tài liệu tham khảo học thuật
Blanco, H., & Faaij, A. (2018). Đánh giá về vai trò của lưu trữ trong các hệ thống năng lượng tập trung vào Điện thành Khí và hydro. Đánh giá năng lượng tái tạo và bền vững, 81, 1049-1086.
Criekemans, D. (2018). Địa chính trị của năng lượng tái tạo: Giới thiệu. Nhà xuất bản Edward Elgar.
Hội đồng Hydrogen. (2023). Dòng chảy hydro toàn cầu. Báo cáo.
IEA. (2022). Đánh giá hydro toàn cầu 2022. Cơ quan năng lượng quốc tế.
Knodt, M., & Kemmerzell, J. (2020). Sổ tay quản lý năng lượng tại châu Âu. Springer.
Prinzhofer, A., & Deville, E. (2015). Hệ thống hydro và sự xuất hiện của hydro tự nhiên. Năng lượng địa chất.
Prinzhofer, A. (2019). Hydro tự nhiên trên thế giới: Một mô hình năng lượng hydro mới. Tạp chí quốc tế về năng lượng hydro, 44(15), 7657-7665.
Schiebahn, S., et al. (2015). Điện thành khí: Tổng quan công nghệ, phân tích hệ thống và đánh giá kinh tế cho một nghiên cứu điển hình tại Đức. Tạp chí quốc tế về năng lượng hydro, 40(12), 4285-4294.
Schubert, D., & Pollak, J. (2021). Chuyển đổi chính sách năng lượng ở Châu Âu. Palgrave Macmillan.
Zgonnik, V. (2020). Sự xuất hiện và khoa học địa chất của hydro tự nhiên: Một đánh giá toàn diện. Earth-Science Reviews, 203, 103140.
