Hydro trắng (White Hydrogen): Vì sao giới nghiên cứu năng lượng toàn cầu đang theo dõi sát sao?
Ngày 23 tháng 1 năm 2026
1. Hydro trắng là gì và vì sao khác biệt?
Hydro trắng (white hydrogen), còn được gọi là hydro tự nhiên hoặc hydro địa chất, là khí hydro tồn tại sẵn trong tự nhiên, được hình thành bởi các quá trình địa hóa học diễn ra trong lòng Trái Đất, không cần điện phân, không cần khí tự nhiên, cũng không cần thu giữ carbon như các loại hydro quen thuộc hiện nay.
Khác với:
-
Hydro xám: sản xuất từ khí tự nhiên, phát thải CO₂ lớn
-
Hydro xanh lam: khí tự nhiên + CCS (thu giữ carbon), chi phí và rủi ro cao
-
Hydro xanh lá: điện phân nước bằng điện tái tạo, chi phí còn cao (6–12 USD/kg)
→ Hydro trắng có tiềm năng trở thành loại hydro chi phí thấp nhất và phát thải carbon gần như bằng 0, nếu có thể khai thác ở quy mô thương mại.
2. Hydro trắng được hình thành như thế nào?
Cơ chế hình thành hydro trắng chủ yếu gồm:
(1) Serpentin hóa (serpentinization)
-
Nước ngầm phản ứng với đá giàu sắt (olivine, peridotite)
-
Tạo ra hydro phân tử (H₂) trong thời gian địa chất
-
Đây là cơ chế phổ biến nhất và được nghiên cứu nhiều nhất
(2) Phóng xạ phân nước (radiolysis)
-
Bức xạ tự nhiên từ uranium, thorium phân tách nước thành hydro
-
Xảy ra trong các tầng đá cổ
(3) Thoát khí từ lớp phủ Trái Đất (mantle degassing)
-
Hydro từ sâu trong lòng Trái Đất di chuyển lên theo các đứt gãy địa chất
Hydro rất nhẹ, nên đa phần bị thất thoát lên khí quyển. Chỉ khi có:
-
Lớp đá không thấm (cap rock)
-
Cấu trúc bẫy địa chất giống mỏ dầu – khí
→ Hydro mới có thể tích tụ thành “mỏ hydro tự nhiên”.
3. Trữ lượng toàn cầu: tiềm năng rất lớn nhưng bất định
Theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS, 2024):
-
Tổng hydro dưới lòng đất toàn cầu có thể nằm trong khoảng 1 tỷ đến 10 nghìn tỷ tấn
-
Khoảng dao động rất rộng, phản ánh mức độ bất định cao
-
Tỷ lệ có thể khai thác được hiện chưa xác định
Nếu chỉ 0,1% lượng này có thể khai thác:
→ Đủ đáp ứng nhu cầu hydro toàn cầu trong hàng trăm năm
4. Vì sao nhu cầu hydro đang “đánh thức” hydro trắng?
Theo Wood Mackenzie:
-
Nhu cầu hydro carbon thấp toàn cầu:
-
Hiện nay: ~1 triệu tấn/năm
-
Năm 2050: ~200 triệu tấn/năm
-
Hydro được coi là then chốt cho:
-
Thép xanh
-
Hóa chất (ammonia, methanol)
-
Vận tải nặng, hàng hải, hàng không
-
Phát điện và lưu trữ năng lượng dài hạn
Tuy nhiên:
-
Điện tái tạo không đủ rẻ và đủ lớn ở mọi nơi
-
Hạ tầng điện phân và lưới điện là nút thắt
→ Hydro trắng được xem là “nguồn bổ sung chiến lược”, không phải để thay thế hoàn toàn hydro xanh, nhưng có thể giảm áp lực chi phí và hạ tầng.
5. So sánh chi phí các loại hydro (ước tính)
| Loại hydro | Chi phí (USD/kg) | Đặc điểm |
|---|---|---|
| Hydro xám | 1 – 2 | Phát thải CO₂ cao |
| Hydro xanh lam | 2 – 4 | Phụ thuộc CCS |
| Hydro xanh lá | 6 – 12 | Phụ thuộc điện tái tạo |
| Hydro trắng (ước tính) | < 1 | Không cần điện, CCS |
Lưu ý: Chi phí hydro trắng mới chỉ là lý thuyết, phụ thuộc rất lớn vào:
-
Độ sâu mỏ
-
Độ tinh khiết hydro
-
Lưu lượng tự nhiên
-
Khoảng cách đến nơi tiêu thụ
6. Thực tế triển khai: rất sớm, nhưng đang tăng tốc
Mali – dự án duy nhất đang vận hành
-
Mỏ Bourakébougou
-
Cung cấp điện cho một ngôi làng địa phương
-
Chứng minh hydro tự nhiên có thể khai thác liên tục ở quy mô nhỏ
Pháp – điểm nóng mới của hydro trắng
-
Phát hiện tại Lorraine và Moselle (từ 2023)
-
Ước tính khoảng 92 triệu tấn hydro
-
Công ty Mantle8 phát triển công nghệ:
-
Ảnh địa vật lý – địa hóa tiên tiến
-
Khoan thăm dò dự kiến sau 2028
-
Hoa Kỳ
-
Đại học Bang Oklahoma nghiên cứu tiềm năng hydro tự nhiên đến 2026
-
Lợi thế:
-
Hạ tầng dầu khí sẵn có
-
Dữ liệu địa chất phong phú
-
7. Những thách thức lớn còn tồn tại
Các nhà khoa học, trong đó có Eric Gaucher (IEA), nhấn mạnh:
-
Làm sao xác định mỏ hydro hiệu quả?
-
Lưu lượng có ổn định trong dài hạn không?
-
Hydro có bị rò rỉ nhanh khi khai thác?
-
Tác động môi trường và an toàn địa chất?
-
Mô hình cấp phép, sở hữu tài nguyên chưa rõ ràng
→ Một phát hiện thương mại lớn có thể “kích hoạt làn sóng toàn cầu”, nhưng hiện tại vẫn cần thận trọng.
8. Triển vọng trong chuyển dịch năng lượng toàn cầu
Hydro trắng:
-
Không phải giải pháp ngắn hạn
-
Không phải “viên đạn bạc”
Nhưng:
-
Có thể trở thành nguồn hydro chiến lược quốc gia
-
Giảm phụ thuộc nhập khẩu năng lượng
-
Đặc biệt hấp dẫn với các quốc gia:
-
Ít tài nguyên tái tạo
-
Có nền địa chất thuận lợi
-
Trong 10–20 năm tới, hydro trắng có thể:
-
Từ “ẩn số địa chất”
-
Trở thành một trụ cột bổ sung trong hệ sinh thái hydro toàn cầu
