Khánh Vân
Writer
Trên khắp thế giới, các nhà khoa học và các công ty khởi nghiệp đang nỗ lực tìm kiếm một nguồn nhiên liệu sạch đầy hứa hẹn có tên là hydro trắng. Với khả năng lưu trữ năng lượng gấp ba lần dầu mỏ và không thải ra carbon, "vàng trắng" có thể sẽ đóng một vai trò quan trọng trong tương lai năng lượng của nhân loại, nhưng việc khai thác nó là một thách thức khổng lồ.
Vàng trắng hay Hydro trắng, hay hydro tự nhiên, là loại hydro được tạo ra một cách tự nhiên trong lòng đất khi nước ngầm tương tác với các loại đá giàu sắt thông qua một quá trình gọi là serpentin hóa. Không giống như các loại hydro khác phải được sản xuất từ khí methane hoặc than đá, hydro trắng là một nguồn năng lượng sạch có sẵn trong tự nhiên.
Vấn đề là, do hydro là phân tử nhẹ nhất, nó thường dễ dàng thấm qua các lớp đá xốp và bay lên khí quyển. Tuy nhiên, trong một số điều kiện địa chất đặc biệt, nó có thể bị mắc kẹt bên dưới các lớp đá không thấm nước như đá muối, tạo thành những túi khí khổng lồ. Chính những túi khí này là mục tiêu của các cuộc thăm dò.
Trong nhiều năm, các nhà khoa học tin rằng hydro trắng rất hiếm. Nhưng những phát hiện gần đây đã thay đổi hoàn toàn quan điểm này. Một khảo sát của Cục Khảo sát Địa chất Mỹ (USGS) vào năm 2024 ước tính rằng có thể có tới 5.600 tỷ tấn hydro trắng đang bị mắc kẹt trong các cấu trúc địa chất dưới lòng đất.
Con số này lớn đến mức, chỉ cần khai thác được 2% trong số đó cũng đủ để đáp ứng nhu cầu hydro toàn cầu dự kiến trong vòng 200 năm. Đây là một nguồn năng lượng tiềm năng, nhiều gấp đôi so với tất cả trữ lượng khí tự nhiên đã biết trên Trái Đất.
Tiềm năng khổng lồ này đã châm ngòi cho một cuộc đua toàn cầu. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), hiện có ít nhất 60 công ty trên khắp thế giới đang tiến hành thăm dò hydro trắng, với tổng vốn đầu tư đã đạt một tỷ USD. Các hoạt động khoan thăm dò đã diễn ra ở Úc và Mỹ.
Tuy nhiên, việc tìm kiếm và khai thác hydro trắng không hề dễ dàng. Cho đến nay, nơi duy nhất trên thế giới mà hydro trắng đang được khai thác thương mại là một ngôi làng nhỏ ở Mali, nơi nó được phát hiện một cách tình cờ vào năm 1987 và hiện đang được dùng để sản xuất điện.
Khó khăn lớn nhất là việc định vị các mỏ hydro. Ngoài ra, hydro cũng là một chất khí rất khó để vận chuyển và lưu trữ. Ngay cả khi một mỏ lớn được phát hiện trong vài năm tới, các chuyên gia cho rằng sẽ cần ít nhất một thập kỷ để có thể phát triển một ngành công nghiệp quy mô lớn.
Để đẩy nhanh quá trình này, nhiều công ty khởi nghiệp đang phát triển các công nghệ thăm dò tiên tiến. Mantle8, một công ty của Pháp được Bill Gates hậu thuẫn, đang sử dụng dữ liệu địa chất và các cảm biến để tạo ra các bản đồ 4D của lớp vỏ Trái Đất, nhằm xác định chính xác vị trí của các bể chứa hydro. Họ đặt mục tiêu sẽ sản xuất những kilogram hydro đầu tiên vào năm 2030 với mức giá chỉ khoảng 0,8 USD/kg, rẻ hơn bất kỳ dạng hydro nào khác.
Cuộc săn lùng "vàng trắng" chỉ mới bắt đầu, và con đường phía trước còn rất nhiều chông gai. Nhưng với tiềm năng to lớn của nó, hydro trắng chắc chắn sẽ tiếp tục là một trong những lĩnh vực nóng nhất trong cuộc cách mạng năng lượng sạch.
Vàng trắng là gì và nó đến từ đâu?
Vàng trắng hay Hydro trắng, hay hydro tự nhiên, là loại hydro được tạo ra một cách tự nhiên trong lòng đất khi nước ngầm tương tác với các loại đá giàu sắt thông qua một quá trình gọi là serpentin hóa. Không giống như các loại hydro khác phải được sản xuất từ khí methane hoặc than đá, hydro trắng là một nguồn năng lượng sạch có sẵn trong tự nhiên.
Vấn đề là, do hydro là phân tử nhẹ nhất, nó thường dễ dàng thấm qua các lớp đá xốp và bay lên khí quyển. Tuy nhiên, trong một số điều kiện địa chất đặc biệt, nó có thể bị mắc kẹt bên dưới các lớp đá không thấm nước như đá muối, tạo thành những túi khí khổng lồ. Chính những túi khí này là mục tiêu của các cuộc thăm dò.
Một nguồn tài nguyên khổng lồ chưa được khai thác
Trong nhiều năm, các nhà khoa học tin rằng hydro trắng rất hiếm. Nhưng những phát hiện gần đây đã thay đổi hoàn toàn quan điểm này. Một khảo sát của Cục Khảo sát Địa chất Mỹ (USGS) vào năm 2024 ước tính rằng có thể có tới 5.600 tỷ tấn hydro trắng đang bị mắc kẹt trong các cấu trúc địa chất dưới lòng đất.
Con số này lớn đến mức, chỉ cần khai thác được 2% trong số đó cũng đủ để đáp ứng nhu cầu hydro toàn cầu dự kiến trong vòng 200 năm. Đây là một nguồn năng lượng tiềm năng, nhiều gấp đôi so với tất cả trữ lượng khí tự nhiên đã biết trên Trái Đất.
Cuộc đua toàn cầu và những thách thức
Tiềm năng khổng lồ này đã châm ngòi cho một cuộc đua toàn cầu. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), hiện có ít nhất 60 công ty trên khắp thế giới đang tiến hành thăm dò hydro trắng, với tổng vốn đầu tư đã đạt một tỷ USD. Các hoạt động khoan thăm dò đã diễn ra ở Úc và Mỹ.
Tuy nhiên, việc tìm kiếm và khai thác hydro trắng không hề dễ dàng. Cho đến nay, nơi duy nhất trên thế giới mà hydro trắng đang được khai thác thương mại là một ngôi làng nhỏ ở Mali, nơi nó được phát hiện một cách tình cờ vào năm 1987 và hiện đang được dùng để sản xuất điện.
Khó khăn lớn nhất là việc định vị các mỏ hydro. Ngoài ra, hydro cũng là một chất khí rất khó để vận chuyển và lưu trữ. Ngay cả khi một mỏ lớn được phát hiện trong vài năm tới, các chuyên gia cho rằng sẽ cần ít nhất một thập kỷ để có thể phát triển một ngành công nghiệp quy mô lớn.
Công nghệ mới và tương lai phía trước
Để đẩy nhanh quá trình này, nhiều công ty khởi nghiệp đang phát triển các công nghệ thăm dò tiên tiến. Mantle8, một công ty của Pháp được Bill Gates hậu thuẫn, đang sử dụng dữ liệu địa chất và các cảm biến để tạo ra các bản đồ 4D của lớp vỏ Trái Đất, nhằm xác định chính xác vị trí của các bể chứa hydro. Họ đặt mục tiêu sẽ sản xuất những kilogram hydro đầu tiên vào năm 2030 với mức giá chỉ khoảng 0,8 USD/kg, rẻ hơn bất kỳ dạng hydro nào khác.
Cuộc săn lùng "vàng trắng" chỉ mới bắt đầu, và con đường phía trước còn rất nhiều chông gai. Nhưng với tiềm năng to lớn của nó, hydro trắng chắc chắn sẽ tiếp tục là một trong những lĩnh vực nóng nhất trong cuộc cách mạng năng lượng sạch.
