Một nguồn năng lượng đang nằm im dưới chân chúng ta - và nó có thể nuôi sống nhân loại trong 170.000 năm

Các nhà khoa học vừa công bố một danh sách các “thành phần địa chất” có thể giúp giới khai thác năng lượng tìm thấy những túi khí hydro tự nhiên – một dạng nhiên liệu sạch gần như không phát thải carbon và có tiềm năng thay thế nhiên liệu hóa thạch trong tương lai.

Trong bài báo khoa học công bố trên Nature Reviews Earth and Environment ngày 13/5, nhóm nghiên cứu do giáo sư Chris Ballentine (ĐH Oxford) đứng đầu cho biết: vỏ Trái Đất đã sản sinh đủ hydro để đáp ứng nhu cầu năng lượng hiện tại của nhân loại trong suốt… 170.000 năm. Vấn đề còn lại chỉ là: có bao nhiêu trong số đó có thể khai thác được – và bằng cách nào?

"Công thức tìm hydro tự nhiên" đã rõ ràng hơn

Trong nhiều năm qua, các mỏ hydro dưới lòng đất được phát hiện một cách rời rạc và thiếu quy luật rõ ràng. Tuy nhiên, nghiên cứu mới đã tổng hợp lại những điều kiện địa chất cơ bản giúp hydro có thể hình thành, tích tụ và bị “bẫy” dưới lòng đất theo thời gian.

Theo nhóm tác giả, hydro tự nhiên chỉ hình thành và tích tụ khi hội đủ 3 yếu tố chính: nguồn hydro, tầng đá chứa (reservoir) và lớp đá bịt kín (seal) để giữ khí lại. Trong đó, có hàng chục quá trình tự nhiên có thể sinh ra hydro, ví dụ phản ứng giữa nước và các loại đá nóng – chẳng hạn như đá bazan (basalt).

Một trong những khu vực đang thu hút nhiều sự chú ý là Kansas, Hoa Kỳ, nơi tồn tại một đới nứt lục địa khổng lồ hình thành từ cách đây hơn 1 tỷ năm. Khu vực này chứa lượng lớn đá bazan từng tiếp xúc với nước, và các nhà địa chất tin rằng nó có thể là một “kho chứa hydro” tự nhiên khổng lồ nếu tồn tại các cấu trúc phù hợp để giữ khí.

Ngoài Kansas, nhóm nghiên cứu cho rằng các vùng có đặc điểm địa chất như ophiolite (tầng vỏ đại dương bị đẩy lên đất liền), các tỉnh đá magma rộng lớn, hay vành đai greenstone cổ đại cũng là ứng viên tiềm năng. Chẳng hạn, một túi hydro khổng lồ vừa được tìm thấy năm 2024 tại một khối ophiolite ở Albania.

Hydro hiện nay chủ yếu được sản xuất từ khí đốt tự nhiên hoặc than đá – tức vẫn gián tiếp thải ra lượng lớn CO₂. Trong khi đó, hydro hình thành tự nhiên dưới lòng đất có thể khai thác mà không phát sinh khí nhà kính, mở ra triển vọng về một dạng “nhiên liệu sạch tuyệt đối”.

Tuy nhiên, vẫn còn những thách thức. Hydro có thể bị phá hủy hoặc bị “ăn mất” bởi vi sinh vật sống trong lòng đất. Những vùng đất mà vi khuẩn có thể tiếp cận nguồn hydro tiềm năng cũng cần được loại khỏi danh sách khai thác.

Các tập đoàn năng lượng lớn như BP, Rio Tinto, Breakthrough Energy (của Bill Gates) đang đầu tư vào công nghệ và dữ liệu để “săn tìm hydro tự nhiên” theo danh sách điều kiện mà nghiên cứu mới vừa đề xuất. Nếu thành công, thế giới có thể đứng trước một nguồn năng lượng gần như vô tận – ngay bên dưới chân mình.

Anh Việt