Những người săn lùng hydro đang đặt cược lớn vào Kansas để trở nên giàu có
16 tháng 11 năm 2024
(Bloomberg)
(Bloomberg) -- Cơn sốt vàng mới đang hình thành trên một vùng thảo nguyên yên tĩnh của Kansas. Tại đó, một nhóm các công ty khởi nghiệp được những người như Bill Gates hậu thuẫn đang tìm kiếm hydro tự nhiên bên dưới bề mặt, một loại nhiên liệu có thể tạo ra năng lượng mà không làm tăng biến đổi khí hậu.
Việc tìm thấy nó với số lượng lớn sẽ làm thay đổi quá trình chuyển đổi năng lượng. Nhưng cuộc săn lùng này là cuộc săn lùng năng lượng sạch, với khả năng thất bại thực sự — và rủi ro bổ sung là chuyển hướng vốn đầu tư mạo hiểm hạn chế vào thời điểm thế giới cần các công nghệ cắt giảm khí thải đã được chứng minh.
Kansas nằm trên đỉnh của một điểm kỳ quặc về địa chất: Rạn nứt giữa lục địa là một vết sẹo ngầm có niên đại một tỷ năm được tạo ra khi Bắc Mỹ bắt đầu tách ra ở giữa rồi dừng lại. Những tảng đá giàu sắt bên trong vết nứt có thể tạo ra hydro khi tiếp xúc với nước, áp suất và nhiệt. Và hồ sơ còn sót lại từ một số giếng thăm dò dầu cũ trong khu vực cách đây nhiều thập kỷ cho thấy khí đốt này — hoặc ít nhất là đã từng — hiện diện.
Các địa điểm khác trên thế giới cũng đưa ra những gợi ý hấp dẫn về nơi chứa nguyên tố nhẹ nhất trong vũ trụ và cuộc tìm kiếm đang bắt đầu thu hút tiền. Một công ty, Koloma, đã huy động được hơn 300 triệu đô la, bao gồm cả từ Breakthrough Energy Ventures của Bill Gates. Gã khổng lồ khai thác Fortescue Ltd. gần đây đã chi 22 triệu đô la để mua 40% cổ phần của HyTerra có trụ sở tại Úc, một trong những công ty khởi nghiệp đang tìm kiếm ở Kansas. Tổng cộng, có khoảng 50 công ty hydro địa chất đang hoạt động, bao gồm các nhà thám hiểm, nhà sản xuất thiết bị và các tập đoàn dầu khí tài trợ cho nghiên cứu, theo BNEF.
Hydro tự nhiên có tiềm năng cho cái mà nhà phân tích Richard Hood của Wood Mackenzie gọi là "Khoảnh khắc Spindletop", ám chỉ đến vụ phun trào dầu ở Texas năm 1901 đã góp phần tạo nên thế giới hiện đại. Nếu nó tồn tại với số lượng thương mại, việc bơm hydro từ lòng đất sẽ rẻ hơn so với việc tách nó ra khỏi nước bằng điện và sạch hơn so với việc tạo ra nó từ khí đốt tự nhiên, phương pháp phổ biến nhất.
"Không nghi ngờ gì nữa, có rủi ro", Bruce Nurse, đồng sáng lập PureWave Hydrogen, công ty đã thuê các địa điểm ở ba quận của Kansas để thăm dò, cho biết. "Nhưng đó là nguồn năng lượng mà chúng ta cần theo đuổi ở Hoa Kỳ, vì hydro sản xuất sẽ không cắt giảm được".
Gần đây, các nhà khoa học đã bắt đầu nỗ lực hết mình để trả lời câu hỏi có bao nhiêu hydro dưới bề mặt Trái đất.
Geoffrey Ellis là người đi đầu trong công trình đó. Là một nhà địa chất nghiên cứu của Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS), Ellis đã dành hai thập kỷ để nghiên cứu địa hóa dầu mỏ. Khoảng năm năm trước, Ellis đã chuyển sang hydro khi nghe nói về Mali.
Mali là câu chuyện khởi nguồn tuyệt vời của cuộc tìm kiếm hydro địa chất, mà ngành công nghiệp gọi là "trắng" và đôi khi là "vàng". Vào cuối những năm 1980, cư dân của một ngôi làng đang khoan nước ở quốc gia Tây Phi này đã tình cờ phát hiện ra một túi khí. Không biết đó là gì, họ đã bịt lại. Nhiều thập kỷ sau, những người công nhân nghe nói về khám phá này và đã khoan một giếng mới để phát hiện ra thứ mà họ hy vọng là khí đốt tự nhiên, nhưng lại tìm thấy hydro gần như tinh khiết.
Nhóm của Ellis đã lập mô hình bề mặt dưới lòng đất trên toàn cầu, sử dụng các công cụ và phương pháp của ngành dầu khí.
Ước tính của ông rất rộng: từ hàng tỷ tấn ở mức bảo thủ đến hàng nghìn tỷ tấn. Ellis cho biết, việc khai thác ngay cả một phần nhỏ lượng hydro ước tính cũng có thể đáp ứng nhu cầu trong hàng trăm năm.
Ông cho rằng một số cấp độ không chắc chắn là do bản chất của mô hình mà ông và nhóm của mình xây dựng, dựa trên những gì đã biết về hydro và các nguồn tài nguyên được hiểu rõ hơn như dầu mỏ. Câu hỏi đối với ông — cũng như các nhà đầu tư và công ty — không phải là liệu nó có tồn tại hay không, mà là có bao nhiêu trong số đó có thể tiếp cận và tích lũy được với số lượng lớn, tinh khiết. Cách duy nhất để biết chắc chắn là bắt đầu khoan.
“Bạn phải hoạt động trong sự không chắc chắn”, Giám đốc kinh doanh của Koloma, Paul Harraka cho biết.
Để tối đa hóa cơ hội thành công, những người tìm kiếm đang dựa vào hồ sơ giấy tờ trong kho lưu trữ đầy bụi và các tài liệu về dầu khí có đề cập đến những phát hiện hydro tình cờ. Nhưng họ cũng sử dụng công nghệ như máy học tinh vi để xác định những gì được gọi là “vòng tròn cổ tích” trong hình ảnh vệ tinh. Những vùng trũng hình tròn này trên bề mặt Trái đất đôi khi phát ra hydro và có thể chỉ ra các bể chứa ngầm.
Viacheslav Zgonnik là đồng sáng lập và cựu giám đốc điều hành của Natural Hydrogen Energy có trụ sở tại Denver, công ty đã đi tìm kiếm vào năm 2023 gần Geneva, Nebraska. Khi khoan sâu hơn 11.000 feet xuống lòng đất, họ đã tìm thấy hydro, mặc dù Zgonnik từ chối cho biết chính xác là bao nhiêu. Nhưng anh ấy đã rời công ty vào năm nay để thành lập một công ty khởi nghiệp cung cấp phần mềm cho các công ty đang tìm kiếm các mỏ hydro.
“Khi có cơn sốt vàng, bạn sẽ bán cuốc và xẻng”, Zgonnik cho biết.
Hầu hết các cuộc thám hiểm đang diễn ra ngày nay là ở Hoa Kỳ và Úc, không chỉ vì có bằng chứng cho thấy hydro có thể tồn tại dưới lòng đất mà còn vì
của môi trường quản lý hỗ trợ của hai quốc gia. Tại Hoa Kỳ, chủ đất có quyền cấp giấy phép thăm dò thay vì tiểu bang, một sự tương phản hoàn toàn với các quốc gia khác, nơi giấy phép do chính phủ kiểm soát có thể dẫn đến sự chậm trễ kéo dài.
Do tất cả các yếu tố này, nhiều người khai thác mỏ tập trung ở Kansas và các tiểu bang khác dọc theo Đới tách giãn giữa lục địa. Mark Gudiksen, đối tác quản lý tại công ty đầu tư mạo hiểm Piva Capital, đơn vị đã đầu tư vào Koloma, cho biết: "Việc này rất tốn kém và bạn không thể cứ đào những cái hố ngẫu nhiên trên mặt đất". "Vì vậy, bạn phải cân nhắc kỹ lưỡng khi sử dụng tất cả các mánh khóe trong nghề".
Ngay cả khi những người tìm kiếm tìm thấy hydro, triển vọng thương mại của nó vẫn rất không chắc chắn. Lý do hydro xanh được sản xuất bằng năng lượng tái tạo vẫn chưa cất cánh là do chi phí cao. Bộ Năng lượng đã đặt mục tiêu cho các nhà sản xuất và người tìm kiếm hydro giảm chi phí xuống còn 1 đô la một kg. Điều đó sẽ mở ra một làn sóng nhu cầu quan trọng để phát triển ngành công nghiệp hydro, hiện đang thiếu hụt.
Theo BloombergNEF, thế giới hiện đang sử dụng khoảng 94 triệu tấn hydro mỗi năm. Công ty nghiên cứu này dự báo rằng để nền kinh tế toàn cầu đạt được mức phát thải ròng bằng 0 vào giữa thế kỷ, việc sử dụng hydro sẽ tăng chậm, đạt 118 triệu tấn vào năm 2030, trước khi bước vào giai đoạn tăng trưởng nhanh. Theo Triển vọng Năng lượng Mới 2024 của BNEF, việc sử dụng trên toàn thế giới có thể đạt 234 triệu tấn vào năm 2040 và 390 triệu tấn vào năm 2050.
Mark Daly, giám đốc công nghệ và đổi mới tại BloombergNEF, cho biết: "Thị trường thực sự, thực sự, thực sự lớn nếu kinh tế đơn vị hoạt động". Nhưng đó là một "nếu" lớn.
Một yếu tố chi phí quan trọng: độ tinh khiết. Giếng ở Mali gần như là hydro tinh khiết 100%. Nhưng hydro thường được đặt cùng với các khí khác, bao gồm cả heli. Ví dụ, công ty Gold Hydrogen của Úc cho biết họ đã tìm thấy hydro cũng như hàm lượng heli cao trong các cuộc thử nghiệm khoan ban đầu được tiến hành vào năm 2023 trên Bán đảo Yorke của Nam Úc và hiện đang tiến hành khoan những giếng mới đầu tiên. Mặc dù heli là một sản phẩm có giá trị, nhưng việc tách hai loại khí này sẽ làm tăng thêm chi phí.
Một trong những phức tạp lớn nhất để giảm chi phí là vận chuyển, bao gồm việc nén khí thành chất lỏng và vận chuyển bằng xe tải hoặc di chuyển qua các đường ống ngầm. Cả hai đều tốn kém và trong trường hợp đường ống, gần với tưởng tượng hơn là thực tế. Ở áp suất cao, hydro có thể phản ứng với các ống thép, khiến chúng trở nên giòn và nứt.
Ngoài ra còn có khả năng rò rỉ hydro, một vấn đề mà các nhà khoa học và công ty khởi nghiệp vẫn chưa giải quyết thỏa đáng.
Hydro "là một loại khí rất hỗn tạp. Nó khuếch tán khắp nơi", Douglas Wicks, giám đốc chương trình tại Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến-Năng lượng (ARPA-E) của Bộ Năng lượng, người phụ trách hai chương trình nghiên cứu hydro địa chất, cho biết.
Daly cho biết vận chuyển hydro có ý nghĩa về mặt kinh tế trong bán kính 100 km. Ông chỉ ra rằng việc huy động đủ tiền để xây dựng đường ống đòi hỏi phải có bằng chứng cho thấy nguồn tài nguyên mà nó vận chuyển sẽ tồn tại trong 20 đến 40 năm.
Nhiều công ty khởi nghiệp đang khai thác ở Kansas và Nebraska có thể khắc phục các vấn đề về vận chuyển bằng cách bán nó tại địa phương. Các tiểu bang này là hai nhà sản xuất nông nghiệp hàng đầu và các công ty coi nông dân là khách hàng tiềm năng lớn nhất của họ. Hydro được phát hiện trong khu vực có thể được chuyển đổi thành amoniac, được sử dụng rộng rãi để làm phân bón.
"Hoàn toàn có khả năng chúng ta có thể mất hết tiền".
Vô số ẩn số không ngăn cản được những kẻ săn mồi. Chúng cũng không ngăn cản các nhà đầu tư mạo hiểm và các nhà đầu tư doanh nghiệp lớn đặt cược lớn.
Một trong những người thúc đẩy lớn nhất của ngành cũng là một trong những nhà đầu tư công nghệ khí hậu có ảnh hưởng nhất tại Breakthrough Energy Ventures.
“Việc phát hiện ra hydro địa chất có thể là một trong những sự kiện quan trọng nhất trong cuộc đời chúng ta, và có lẽ là cuộc đời của con cháu chúng ta”, Eric Toone, giám đốc kỹ thuật của công ty, phát biểu tại Hội nghị thượng đỉnh năng lượng đột phá ở London vào tháng 6. “Nó mang đến khả năng tạo ra năng lượng hóa học phản ứng không carbon vô hạn”.
Đó là một phần lý do khiến công ty tham gia vòng gọi vốn Series B trị giá 245 triệu đô la của Koloma, khiến công ty trở thành một trong những công ty khởi nghiệp lớn nhất trong lĩnh vực hydro. Tuy nhiên, các nhà đầu tư thừa nhận rằng lĩnh vực này vẫn còn nhiều câu hỏi chưa có lời giải đáp, đủ để khiến nhiều công ty khác phải dừng lại.
Gudiksen cho biết nếu Koloma thành công, “điều đó sẽ thay đổi cơ cấu chi phí của hydro”. Nhưng ông cũng đưa ra một lưu ý cảnh báo: “Hoàn toàn có khả năng chúng tôi có thể mất hết tiền”.
