7 phút đọc
Giới khoa học vừa ghi nhận một phát hiện địa chất mang tính lịch sử tại bồn địa Tứ Xuyên (Trung Quốc) khi tìm thấy mỏ khí hydro tự nhiên có độ tinh khiết lên tới 98,24%. Sự kiện này không chỉ phá vỡ các định kiến khoa học tồn tại hàng thập kỷ mà còn mở ra triển vọng to lớn về một nguồn năng lượng sạch, giá rẻ có khả năng thay đổi cục diện ngành năng lượng toàn cầu.
Phát hiện kỷ lục xóa bỏ định kiến lâu đời của giới địa chất
Theo thông tin từ tờ Interesting Engineering, các nhà khoa học Trung Quốc đã đo được nồng độ hydro tự nhiên cao kỷ lục rò rỉ từ mặt đất tại bồn địa Tứ Xuyên vào tháng 6/2026. Kết quả phân tích mẫu vật khí tại thực địa cho thấy độ tinh khiết của lượng hydro này dao động trong khoảng từ 97,33% đến 98,24%. Các kiểm tra sau đó trong phòng thí nghiệm xác nhận đây gần như là hydro tinh khiết hoàn toàn, chỉ đi kèm một lượng rất nhỏ khí nitơ và methane.
Theo chuyên trang Hydrogen Insight, đây là một trong số cực kỳ ít mỏ khí hydro trên toàn thế giới đạt được độ tinh khiết vượt ngưỡng 98% được ghi nhận từ trước đến nay.
Phát hiện này có ý nghĩa vô cùng đặc biệt bởi trong nhiều thập kỷ qua, giới chuyên gia địa chất luôn duy trì quan điểm rằng phân tử hydro quá nhỏ và nhẹ để có thể tích tụ lâu dài dưới lòng đất mà không bị rò rỉ ra ngoài. Phần lớn các nhà khoa học trước đây chỉ coi hydro tự nhiên là một nguồn khí hiếm gặp, xuất hiện ngẫu nhiên chứ không phải là một nguồn năng lượng có tính khả thi để khai thác quy mô thương mại. Tuy nhiên, dữ liệu thực tế thu thập từ phát hiện mới tại Thành Đô đã xác nhận rằng các bồn trầm tích cratonic hoàn toàn có khả năng lưu trữ những mỏ hydro tự nhiên với độ tinh khiết siêu cao.
“Cỗ máy” sản xuất hydro liên tục sâu trong lòng đất
Để giải mã cơ chế hình thành của mỏ khí đặc biệt này, nhóm nghiên cứu đã tiến hành các thử nghiệm hóa học chuyên sâu cùng phân tích đồng vị carbon đối với lượng khí methane đi kèm. Việc ghi nhận nồng độ methane cực kỳ thấp đã cung cấp cho các nhà khoa học manh mối quan trọng đầu tiên. Nhờ đó, họ có thể loại trừ khả năng khí hydro được sinh ra từ quá trình phân hủy chất hữu cơ thông thường hoặc từ quá trình phân tách khí methane ở nhiệt độ cao.
Thay vào đó, các dữ liệu phân tích đã xác nhận lượng khí hydro này đến từ hệ thống chất lỏng vô cơ nằm sâu trong vỏ Trái Đất. Đồng thời, hàm lượng nitơ nhỏ được tìm thấy cũng chứng minh đây không phải là kết quả của sự ô nhiễm không khí từ bên ngoài, mà thực chất là chất lỏng được tạo ra trong quá trình biến đổi cấu trúc đá và khoáng vật sâu dưới lòng đất.
Cụ thể, điểm rò rỉ khí hydro được xác định nằm trong khu vực đá núi lửa kỷ Permi, ngay sát vành đai ophiolite (phức hợp đá gồm vỏ đại dương và phần trên tầng manti của Trái Đất) Shimian-Miaowan Neoproterozoic. Dựa trên các cấu trúc thành hệ đá độc đáo này, các nhà địa chất học đưa ra giả thuyết về một cơ chế sản xuất năng lượng tự nhiên dưới lòng đất:
- Đá peridotite trải qua quá trình biến chất mạnh mẽ dưới tác động của nước.
- Hoặc đá diabase ban tinh (loại đá chứa nhiều tinh thể lớn) thuộc kỷ Permi đang hoạt động như một cỗ máy ngầm, liên tục sản sinh ra khí hydro.
Sau khi được tạo ra, khí hydro di chuyển cực kỳ nhanh chóng lên phía bề mặt dọc theo hệ thống các đứt gãy địa chất trong khu vực. Chính nhờ tốc độ di chuyển nhanh chóng này, khí hydro đã không bị giữ lại để tham gia vào phản ứng Fischer-Tropsch – một phản ứng hóa học thường gặp vốn sẽ biến đổi hydro tự do thành các dạng hydrocarbon khác.
Kỳ vọng thương mại hóa nguồn năng lượng sạch giá rẻ
Sự xuất hiện của mỏ hydro tự nhiên độ tinh khiết cao tại Trung Quốc đang thổi một luồng sinh khí mới vào ngành công nghiệp năng lượng sạch toàn cầu. Theo ước tính từ Cục Khảo sát Địa chất Mỹ (USGS), tổng trữ lượng hydro tự nhiên ẩn sâu dưới lòng đất trên toàn cầu rơi vào khoảng 5.600 tỷ tấn. Các chuyên gia tính toán rằng, nếu nhân loại có thể khai thác thành công chỉ 2% trong tổng khối lượng dự trữ đó, nguồn năng lượng tạo ra sẽ lớn gấp đôi so với tổng trữ lượng khí đốt tự nhiên hiện có trên toàn thế giới.
“Hydro tự nhiên hoàn toàn có thể cạnh tranh sòng phẳng với các phương pháp sản xuất hydro công nghiệp hiện nay nếu chi phí khai thác thương mại được kéo giảm xuống mức gần hoặc dưới 1 USD cho mỗi kg.” – Theo thông tin từ trang tin năng lượng Oilprice.
Hiện nay, phần lớn hydro phục vụ công nghiệp vẫn phải sản xuất thông qua các quá trình nhân tạo tiêu tốn nhiều năng lượng và có nguy cơ phát thải khí nhà kính. Do đó, việc khai thác trực tiếp nguồn hydro tự nhiên tinh khiết từ lòng đất với chi phí rẻ được xem là bước ngoặt lớn giúp tăng tốc quá trình chuyển dịch xanh.
Những câu hỏi lớn cần tiếp tục theo dõi
Mặc dù phát hiện tại bồn địa Tứ Xuyên mang lại những số liệu vô cùng hứa hẹn, hành trình từ một phát hiện địa chất đến việc thương mại hóa thực tế vẫn còn nhiều rào cản lớn chưa có lời giải đáp rõ ràng:
- Công nghệ khai thác và lưu trữ: Làm thế nào để thiết kế các hệ thống giếng khoan và đường ống dẫn có thể khai thác, vận chuyển hiệu quả phân tử hydro siêu nhỏ này mà không làm thất thoát hoặc rò rỉ ra môi trường bên ngoài?
- Độ ổn định của mỏ khí: Liệu “cỗ máy sản xuất hydro ngầm” tại đây có duy trì được lưu lượng và áp suất ổn định trong dài hạn khi tiến hành khai thác quy mô công nghiệp hay không?
- Chi phí thực tế tại thực địa: Liệu các doanh nghiệp năng lượng có thể sớm tối ưu hóa quy trình để đưa chi phí khai thác về mốc dưới 1 USD/kg như kỳ vọng kinh tế đề ra?
Đây chắc chắn sẽ là những câu hỏi công nghệ trọng điểm mà giới quan sát năng lượng toàn cầu cần tiếp tục theo dõi sát sao trong thời gian tới.
Nguồn tham khảo: Xem bài gốc
