Sét dưới lòng đất: Công nghệ đột phá sản xuất hydro từ đá
Ngày 16 tháng 8 năm 2026 | Annie Nguyễn
Trên một trang trại ngựa tại vùng ngoại ô Boston, Mỹ, một cần cẩu đang hạ một điện cực khổng lồ xuống độ sâu hàng trăm mét dưới lòng đất. Cùng lúc đó, một điện cực thứ hai được cố định trong một lỗ khoan khác. Hai máy phát điện cao thế kết nối với các điện cực bắt đầu phóng ra các xung điện lặp đi lặp lại. Mỗi lần phóng, như một tia sét thu nhỏ dưới lòng đất, làm nóng đá, tạo áp suất và cuối cùng nứt vỡ đá thành một mạng lưới các vết nứt phức tạp.
Đây là thử nghiệm của Eden GeoPower, công ty khởi nghiệp tại Massachusetts với công nghệ "phá vỡ đá bằng điện" nhằm tạo ra một phương thức sản xuất năng lượng hoàn toàn mới: hydro từ địa chất. Khác với việc tìm kiếm các mỏ hydro tự nhiên, cách tiếp cận táo bạo này biến các thành tạo đá dưới lòng đất thành những nhà máy hydro khổng lồ bằng cách bơm nước vào đá giàu sắt, quá trình oxy hóa sắt sẽ giải phóng hydro như một sản phẩm phụ.
Thạc sĩ Douglas Wicks, cựu giám đốc chương trình tại Cơ quan Dự án Nghiên cứu Năng lượng Tiên tiến (ARPA-E), người đã phân bổ 20 triệu USD cho các nhóm nghiên cứu, cho biết nếu thành công, công nghệ này có thể cung cấp năng lượng gần như vô hạn cho tương lai. Theo tính toán, chỉ cần thành công 1% tại Mỹ cũng đủ cung cấp năng lượng cho nền kinh tế trong hàng nghìn năm.
Công nghệ của Eden dựa trên hiệu ứng điện thủy lực, được phát hiện từ những thí nghiệm giữa thế kỷ 20 tại Nga. Bằng cách sử dụng máy phát Marx (Marx generator) - thiết bị có khả năng tạo ra các xung điện cao thế hàng trăm kilovolt - công ty có thể tạo ra các kênh plasma trong đá, tạo ra sóng xung kích làm nứt vỡ đá. Phương pháp này có ưu thế hơn so với kỹ thuật thủy lực truyền thống vì tạo ra các mạng lưới vết nứt rộng khắp và kiểm soát được, đồng thời tránh được các rủi ro về động đất và ô nhiễm nước ngầm.
Thử nghiệm của Eden trong các mỏ khí tại Oman và mỏ vàng bạc tại Colorado đã cho thấy khả năng gia tăng độ thấm của đá lên đến 10 lần. Trong phòng thí nghiệm, công nghệ xung điện giúp tạo ra lượng hydro từ mẫu đá cao hơn tới 4 lần so với mẫu không bị nứt vỡ. Hiện tại, công ty đã ký thỏa thuận với một công ty hydro địa chất để bắt đầu thử nghiệm thực địa vào cuối năm 2027.
Bên cạnh Eden, nhiều cách tiếp cận khác cũng đang được phát triển. Công ty GeoKiln sử dụng hệ thống gia nhiệt dưới lòng đất, Vema Hydrogen sử dụng chất xúc tác đặc biệt, còn Koloma áp dụng kỹ thuật mô phỏng quá trình phong hóa tự nhiên bằng cách bơm khí CO₂. Tuy nhiên, các nhà khoa học như Tiến sĩ Rita Esuru Okoroafor từ Đại học Texas A&M lưu ý rằng có thể cần kết hợp nhiều phương pháp để duy trì sản xuất hydro lâu dài, vì phản ứng hóa học sẽ nhanh chóng tiêu thụ sắt và tạo ra cặn lắng làm tắc nghẽn các vết nứt.
Mặc dù tiềm năng là rất lớn, nhưng con đường thương mại hóa vẫn còn nhiều thách thức: từ chi phí sản xuất, tinh chế, vận chuyển, lưu trữ khí hydro, đến các vấn đề về quy định và tác động môi trường. Tuy nhiên, với những bước tiến hiện tại, giấc mơ về một nền kinh tế hydro sạch và dồi dào đang đến gần hơn bao giờ hết.
