Tin tứcKhi một công nhân châm thuốc gần giếng khoan nước mới, khí hydro thoát ra từ tầng ngầm đã bắt lửa. Sự cố tưởng chừng nguy hiểm lại mở ra hướng nghiên cứu về một dạng tài nguyên gần như chưa được khai thác: hydro tự nhiên.
Giếng được bịt lại nhiều năm và đến 2011 mới được công ty Petroma (sau này đổi tên Hydroma) mở lại để đánh giá trữ lượng. Năm 2012, giếng đưa vào vận hành và cung cấp điện cho cả ngôi làng. Đây là giếng hydro tự nhiên đầu tiên trên thế giới được khai thác thương mại.
Hydro được kỳ vọng là nguồn năng lượng sạch nhờ khả năng tạo điện khi kết hợp với oxy trong pin nhiên liệu, với sản phẩm duy nhất là nước và nhiệt. Nhu cầu hydro toàn cầu dự báo tăng gấp năm lần vào năm 2050 khi các lĩnh vực giao thông, công nghiệp và xây dựng chuyển sang sử dụng năng lượng không phát thải.
Trong thời gian dài, giới khoa học tin rằng hydro khó tích tụ trong lớp vỏ Trái đất giống dầu khí. Bourakebougou đã làm thay đổi nhận thức đó. Những năm gần đây, các phát hiện mới chứng minh hydro tự nhiên – hay còn gọi là “hydro vàng” – xuất hiện nhiều hơn dự đoán.
Chuyên gia địa hóa dầu khí Geoffrey Ellis tại Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ (USGS) cho biết họ liên tục phát hiện dấu hiệu hydro ở nhiều khu vực: “Chúng tôi càng tìm thì càng thấy nhiều”.
Hiện nay phần lớn hydro thương mại được sản xuất bằng cách đốt nóng khí tự nhiên với hơi nước, tạo ra “hydro xám”. Quy trình này thải khoảng 1 tỷ tấn CO₂ mỗi năm, tương đương hơn 2% phát thải toàn cầu. Hydro xanh hay hydro xanh lam có tiềm năng giảm phát thải nhưng sản lượng còn thấp, chi phí cao.
Vì vậy, việc phát hiện tầng chứa hydro tự nhiên có thể trở thành bước ngoặt. Một nghiên cứu của giáo sư Chris Ballentine (Đại học Oxford) cho thấy lớp vỏ lục địa của Trái đất đã tạo ra lượng hydro đủ đáp ứng nhu cầu năng lượng hiện nay trong 170.000 năm. Một số ước tính khác cho rằng lượng này có thể gấp đôi khi tính cả các lớp đá ophiolite từng thuộc vỏ đại dương.
Bài toán còn lại là vị trí trữ lượng. Năm 2024, nhóm của Ellis ước tính Trái đất có thể chứa tới 6.200 tỷ tấn hydro – gấp 26 lần trữ lượng dầu khí còn lại. Nhiều mỏ nằm quá sâu hoặc ngoài khơi, khó tiếp cận, nhưng chỉ cần khai thác 2% trong số này cũng đủ thay thế nhiên liệu hóa thạch trong 200 năm.
Hydro tự nhiên có lợi thế lớn về chi phí carbon, vì quá trình khai thác chỉ phát thải trong khâu vận hành. Giới khoa học Mỹ đã lập bản đồ khu vực giàu tiềm năng dựa trên dữ liệu trọng lực và từ tính, tập trung vào vùng có đá giàu sắt, nước ngầm và tầng giữ khí phù hợp.
Nếu khai thác hiệu quả, hydro tự nhiên có thể giảm phát thải ở nhiều ngành tiêu thụ lớn như sản xuất phân bón hay khai khoáng. Giáo sư Ballentine nhận định việc thay thế hydro tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch bằng hydro sạch sẽ tạo ra thay đổi rõ rệt.
Dù vậy, bài toán kinh tế vẫn là rào cản. Xây dựng nhà máy ngay tại mỏ hoặc vận chuyển hydro đến khu vực sử dụng đều cần vốn đầu tư lớn. Những mỏ ở vùng xa có thể khó khai thác do chi phí tiếp cận quá cao.
Tuy còn nhiều thách thức, các kết quả ban đầu vẫn mang lại sự lạc quan. Ellis cho biết Mỹ đã khoan hơn chục giếng khảo sát và phát hiện trữ lượng đáng kể.
Hydro tự nhiên không phải giải pháp duy nhất cho khủng hoảng khí hậu, nhưng là một mắt xích quan trọng hướng đến hệ thống năng lượng sạch hơn trong tương lai.
