Phát hiện kho báu "quý hơn vàng" nằm la liệt sâu dưới lòng đất, đủ để toàn nhân loại dùng trong 170.000 năm

Suốt nhiều thập kỷ, hydro xanh (green hydrogen) được ca ngợi là giải pháp thần kỳ giúp khử carbon trong các ngành công nghiệp nặng khó điện hóa như sản xuất thép và vận tải biển. Khi đốt cháy ở nhiệt độ cao, hydro xanh chỉ để lại hơi nước thay vì phát thải khí nhà kính. Tuy nhiên, loại năng lượng này hiện chỉ chiếm chưa đầy 1% tổng sản lượng hydro tại Mỹ do chi phí sản xuất quá đắt đỏ và hiệu suất sử dụng năng lượng sạch thấp.

Trong bối cảnh đó, một hướng đi mới mang tính đột phá đang mở ra: Hydro địa chất (geologic hydrogen) – nguồn hydro tự nhiên tồn tại tự nhiên trong các tầng đá dưới lòng đất. Thay vì phải tiêu tốn năng lượng để sản xuất, con người có thể khai thác trực tiếp nguồn tài nguyên này với chi phí cạnh tranh. Các nhà khoa học ước tính, lượng hydro tự nhiên tích tụ dưới lòng đất hiện đủ để đáp ứng nhu cầu năng lượng của toàn nhân loại trong 170.000 năm tới.

Dù việc tìm kiếm và khai thác quy mô lớn vẫn còn là thách thức, tiềm năng kinh tế của hydro địa chất là cực kỳ hứa hẹn. Bộ Năng lượng Mỹ ước tính loại hydro này có thể được khai thác với giá dưới 1 USD/kg, chỉ bằng một phần nhỏ so với mức giá từ 3,5 – 6 USD/kg của hydro xanh hiện tại.

Việc mở khóa thành công nguồn hydro địa chất sẽ giúp năng lượng sạch cạnh tranh về giá với nhiên liệu hóa thạch, tạo đòn bẩy mạnh mẽ cho tiến trình khử carbon trong công nghiệp nặng.

Theo các nhà nghiên cứu, nhu cầu toàn cầu về hydro đã đạt 97 triệu tấn vào năm 2023, nhưng dự kiến đến năm 2050, con số này sẽ tăng lên 540 triệu tấn.

Bà Barbara Sherwood Lollar, trưởng nhóm nghiên cứu về hydro địa chất tại Canada, nhận định: "Một cuộc đua toàn cầu đang diễn ra nhằm tăng nguồn cung hydro để khử carbon và giảm chi phí cho nền kinh tế hydro hiện tại. Giờ đây, chúng ta đã hiểu rõ hơn về tính khả thi kinh tế của nguồn tài nguyên này để lập bản đồ các mỏ hydro đã biết và chưa được khám phá trên thế giới".

Đơn cử, Canada được cho là sở hữu trữ lượng hydro địa chất khổng lồ, đặc biệt là tại Canadian Shield – vùng đá Tiền Cambri rộng lớn bao quanh Vịnh Hudson. Nghiên cứu của các Đại học Oxford, Durham và Toronto trên tạp chí Nature Reviews Earth & Environment khẳng định các mỏ hydro tại đây hoàn toàn khả thi để khai thác thương mại nếu có sự tham gia của các nhà đầu tư.

Công ty startup Vema Hydrogen đã khoan 2 giếng thử nghiệm sâu gần 300 mét vào lòng đá tại vùng nông thôn Quebec. Doanh nghiệp này dự kiến bơm nước đã qua xử lý vào các mỏ đá giàu sắt để kích hoạt phản ứng hóa học, tạo ra lượng lớn hydro sạch.

"Tiềm năng là cực kỳ lớn", ông Pierre Levin, Giám đốc điều hành của Vema, chia sẻ với tờ New York Times. "Những khối đá như thế này có thể tìm thấy ở khắp nơi trên thế giới, đủ để sản xuất hàng tỷ tấn hydro".

Dù vậy, con đường từ phòng thí nghiệm đến thương mại hóa vẫn còn rất dài. Giới khoa học cần thêm nhiều thời gian và nguồn lực tài chính để hoàn thiện quy trình định vị các mỏ tối ưu, đồng thời tìm ra phương pháp và vật liệu phù hợp nhằm kích hoạt phản ứng hóa học giúp khai thác hydro một cách an toàn, tiết kiệm chi phí nhất.

Bà Madeline Schomburg, Phó Chủ tịch tổ chức nghiên cứu phi lợi nhuận Energy Futures Initiative, chia sẻ: "Đây sẽ là một bước ngoặt mang tính chuyển đổi nếu chúng ta giải được bài toán này. Ngay cả khi xác suất thành công thấp, thành quả tiềm năng lớn đến mức chúng ta hoàn toàn xứng đáng để bỏ công khám phá".

Theo Oilprice