Nguồn năng lượng sạch ẩn sâu dưới lòng đất có thể cung cấp điện cho Trái Đất trong 170.000 năm

Nguồn năng lượng này chính là hydro tự nhiên tích tụ dưới lòng đất - một dạng khí đã âm thầm hình thành suốt hàng tỷ năm qua trong vỏ Trái Đất. Các nhà khoa học cho rằng, "hệ thống hydro" tự nhiên có thể hiện diện ở nhiều nơi trên thế giới, trong đó có ít nhất 30 bang tại Hoa Kỳ.

Hydro - một trụ cột trong tương lai carbon thấp

Khái niệm sử dụng hydro như một nguồn năng lượng tái tạo không còn xa lạ. Tuy nhiên, theo Diễn đàn Kinh tế Thế giới, hiện nay chỉ khoảng 0,1% hydro trên thị trường được sản xuất theo cách “xanh” - tức không phát thải khí nhà kính.

Phần lớn hydro hiện nay được tạo ra bằng quy trình nhiệt từ hơi nước và hydrocacbon, dẫn đến lượng phát thải chiếm tới 2,4% tổng lượng CO₂ toàn cầu, theo báo cáo của Đại học Oxford.

“Chúng ta đã có chiến lược thành công trong việc thăm dò khí helium, và có thể áp dụng phương pháp tương tự - từ nguyên lý nền tảng - cho hydro,” theo ông Jon Gluyas, Chủ nhiệm bộ môn Năng lượng địa chất và Lưu trữ carbon, Đại học Durham (Anh), đồng tác giả nghiên cứu.

Công thức tìm kiếm hydro tự nhiên: Giống như nấu món soufflé

Đội ngũ nghiên cứu đã xây dựng một “công thức thăm dò” (exploration recipe) để đánh giá nơi có thể tồn tại các túi hydro và xác định tính khả thi kinh tế trong việc khai thác.

Theo GS. Chris Ballentine, Chủ nhiệm Hóa địa chất tại Đại học Oxford, người đứng đầu nhóm nghiên cứu, việc tìm đúng nguồn hydro giống như nướng bánh souffle: “Chỉ cần sai một nguyên liệu, liều lượng, thời điểm hoặc nhiệt độ - bạn sẽ nhận được kết quả thất vọng.”

Các “thành phần địa chất” cần thiết để tích tụ và khai thác hydro bao gồm lượng khí hydro đủ lớn trong vỏ Trái Đất, các lớp đá có khả năng lưu trữ và cấu trúc địa chất có thể giữ khí không bị thoát ra khí quyển.

Tránh “vi sinh vật ăn hydro” - điều kiện để khai thác hiệu quả

Một yếu tố ít được chú ý là vi sinh vật dưới lòng đất có khả năng tiêu thụ hydro.

“Chúng ta biết rằng vi khuẩn ngầm rất ưa ‘ăn’ hydro. Do đó, cần tránh các môi trường khiến chúng tiếp xúc với hydro, nếu muốn duy trì các tích tụ có giá trị kinh tế,” theo GS. Barbara Sherwood Lollar, Đại học Toronto (Canada).

Dựa trên các phân tích ban đầu, nhóm nghiên cứu cho rằng nguồn hydro từ lớp phủ Trái Đất (mantle), dù được nhắc đến nhiều khó có thể là giải pháp khả thi về mặt thương mại.

Động lực cho tương lai: Hydro là “thành phần chủ chốt” cho thế giới carbon thấp

Nhu cầu toàn cầu về hydro đã đạt 97 triệu tấn vào năm 2023, và dự kiến sẽ tăng lên 540 triệu tấn vào năm 2050, theo ước tính của nhóm nghiên cứu.

Hydro không chỉ là thành phần thiết yếu để sản xuất phân bón nông nghiệp, mà còn được coi là “trụ cột năng lượng” trong lộ trình hướng tới trung hòa carbon.

Ngoài nguồn hydro tự nhiên, các nhà khoa học cũng nhấn mạnh vai trò của các phương pháp sản xuất hydro từ năng lượng tái tạo (gió, mặt trời) kết hợp lưu giữ CO₂ sau phản ứng hóa học, như là hướng đi bổ sung cho tương lai.

“Nếu tìm được đúng công thức thăm dò và nhân rộng được, chúng ta sẽ mở ra một nguồn hydro bền vững, cạnh tranh về chi phí và góp phần thực chất cho chuyển dịch năng lượng,” GS. Ballentine khẳng định.

Theo ABC News