Oman có thể thiết kế một nhà bếp hydro ngầm không?
Mở khóa tiềm năng sản xuất hydro địa chất được kích thích
Mariël Reitsma, HRH Geology
Ngày xuất bản: 12 tháng 2 năm 2025
Hoạt động thăm dò hydro địa chất đã diễn ra trong vài năm qua. Tuy nhiên, vẫn chưa có báo cáo nào gần với trường hợp thành công lớn. Các công ty như Gold Hydrogen ở Úc đã xoay xở để đưa hydro lên bề mặt, nhưng vẫn còn nhiều câu hỏi về thể tích, áp suất và độ thấm của bể chứa. Nói cách khác, khả năng kinh tế quy mô lớn của hoạt động sản xuất hydro tự nhiên vẫn chưa được chứng minh. Nhưng nếu chúng ta có thể hỗ trợ các loại đá nguồn hydro bằng cách kích thích chúng tăng tốc độ sản xuất thì sao?
Một trong những cơ chế chính hình thành hydro dưới bề mặt là thông qua quá trình serpentin hóa các loại đá giàu sắt. Để đẩy nhanh phản ứng serpentin hóa, người ta có thể phá vỡ đá nền để tăng diện tích bề mặt tương tác giữa đá và nước, cũng như các giếng khoan và giếng sản xuất. Ý tưởng thì đơn giản nhưng liệu thực tế có đơn giản không?
Một phân tích kinh tế kỹ thuật đã chỉ ra rằng tốc độ hình thành hydro tự nhiên phải tăng ít nhất 10.000 lần mới có thể có lãi. Điều này có nghĩa là tốc độ tăng phải được lấy từ tất cả các thư mục có sẵn, tức là các cải tiến về mặt hóa học, cơ học, nhiệt và sinh học. Có thể thêm chất xúc tác vào nước được tiêm để tăng tốc độ phản ứng, cũng như các thành phần hóa học ngăn cản vi khuẩn tiêu thụ hydro mới tạo ra. Nếu không thể làm nóng khối đá, có thể khoan giếng sâu hơn để tăng nhiệt độ và do đó tăng tốc độ phản ứng. Và cuối cùng, mật độ nứt gãy đã đề cập ở trên của khối đá sẽ phải được tăng lên để tiếp xúc nhiều khoáng chất giàu sắt hơn với nước tuần hoàn.
Phản ứng serpentin hóa đơn giản. Nguồn: The Planetary Society.
Semail Ophiolite: Kho báu địa chất của Oman
Semail Ophiolite ở Vương quốc Oman là địa điểm chính để thử nghiệm sản xuất hydro địa chất được kích thích. Peridotit giàu sắt trong thạch quyển đại dương bị hút ra có thể dễ dàng tiếp cận ở đây, và khí sủi bọt trong các suối tự nhiên bao gồm ít nhất 60% hydro, chứng minh rằng quá trình serpentin hóa đang diễn ra. Điều này cũng có nghĩa là một phần lớn sắt đã bị oxy hóa theo thời gian địa chất. Tuy nhiên, ước tính rằng vẫn có thể tạo ra 1 – 2 kg hydro từ mỗi mét khối peridotit.
Công ty địa kỹ thuật Eden GeoPower đã ký một thỏa thuận với Bộ Năng lượng và Khoáng sản Oman để thử nghiệm công nghệ Kích thích hồ chứa điện của họ để phá vỡ peridotit. Công ty tuyên bố rằng công nghệ này có lượng khí thải carbon thấp hơn nhiều so với phương pháp nứt vỡ thủy lực thông thường. Sẽ rất thú vị khi tìm hiểu liệu Eden có thể tăng mật độ nứt vỡ lên ít nhất hai cấp độ hay không.
Chính phủ Oman nhận ra rằng tất cả các yêu cầu kỹ thuật để tạo ra hydro kích thích một cách kinh tế là một nhiệm vụ khó khăn. Do đó, họ không đặt tất cả trứng vào một giỏ và đã mở vòng đấu thầu thứ ba cho các dự án hydro xanh. Oman đặt mục tiêu sản xuất 1,4 triệu tấn hydro xanh mỗi năm vào năm 2030.
