Hydro trắng nổi lên như quân bài bí ẩn trong cuộc đua năng lượng sạch toàn cầu

Một làn sóng khai thác hydro trắng có thể đang đến gần sau những phát hiện mới tại Pháp, Mỹ và nhiều khu vực khác trên thế giới.

Tuy nhiên, các nhà phát triển vẫn chưa xác định được chi phí khai thác cũng như những thách thức kỹ thuật trong việc tiếp cận nguồn tài nguyên này, khiến triển vọng còn nhiều điều chưa chắc chắn.

Khác với các dạng hydro ít phát thải như hydro xanh hay hydro xanh lam, hydro trắng xuất hiện tự nhiên trong lòng đất. Loại khí này hình thành khi nước ngầm gặp các lớp đá giàu sắt, tạo ra phản ứng gọi là serpentin hóa.

Do đặc tính nhẹ, hydro thường thoát ra qua các khe nứt và lỗ rỗng của đá rồi bay lên khí quyển. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, khí này bị giữ lại dưới các lớp đá có độ thấm thấp, cho phép tích tụ thành các mỏ khí.

Nếu các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cơ chế hình thành và vị trí tích tụ của hydro trắng, nguồn tài nguyên này có thể trở thành lựa chọn thay thế cho nguồn cung hydro sạch.

Một nghiên cứu của Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ năm 2024 ước tính lượng hydro tự nhiên trong lòng đất có thể dao động từ 1 tỷ đến 10 nghìn tỷ tấn.

Trong bối cảnh các quốc gia chạy đua phát triển năng lượng ít phát thải, hydro trắng được kỳ vọng sẽ trở thành nguồn lực mới cho quá trình chuyển đổi xanh.

Theo dự báo của hãng nghiên cứu Wood Mackenzie, nhu cầu toàn cầu về hydro ít phát thải có thể đạt gần 200 triệu tấn mỗi năm vào năm 2050, tăng mạnh so với mức khoảng 1 triệu tấn hiện nay.

Hiện chi phí sản xuất hydro xanh - loại phổ biến nhất trong nhóm hydro sạch vẫn ở mức rất cao, từ 6 đến 12 USD cho mỗi kg, khiến nhiều doanh nghiệp ngần ngại đầu tư và chuyển sang hydro xanh lam hoặc xám, vốn sử dụng khí tự nhiên thay vì năng lượng tái tạo.

Nếu khai thác được hydro trắng với quy mô lớn, đặc biệt từ các mỏ gần khu vực tiêu thụ, chi phí sản xuất có thể giảm xuống dưới 1 USD/kg, tạo ra lợi thế cạnh tranh đáng kể.

Hiện nay, dự án khai thác hydro trắng duy nhất đang hoạt động là tại Bourakébougou (Mali), cung cấp điện cho một ngôi làng nhỏ. Số lượng doanh nghiệp đầu tư vào lĩnh vực này vẫn rất ít do thiếu thông tin về cách khai thác và vị trí mỏ khí. Tuy vậy, sự quan tâm đang tăng dần với một số dự án khởi động tại Pháp và Mỹ.

Tháng 5/2023, nhóm nhà khoa học Pháp phát hiện mỏ hydro trắng khi khảo sát các hầm mỏ bỏ hoang ở vùng Lorraine. Năm nay, việc thăm dò tại Moselle tiếp tục phát hiện thêm trữ lượng mới, ước tính tổng cộng khoảng 92 triệu tấn, trị giá khoảng 92 tỷ USD.

Đầu năm 2024, công ty nghiên cứu địa chất Mantle8 nhận vốn để thử nghiệm công nghệ mới, sử dụng dữ liệu địa chất, địa vật lý và địa hóa kết hợp cảm biến nhằm tạo hình ảnh 4D của lớp phủ Trái đất, giúp xác định vị trí và theo dõi trữ lượng hydro trắng. Công ty dự kiến bắt đầu khoan thăm dò tại miền Tây Nam nước Pháp vào năm 2028.

Tại Mỹ, nhóm nghiên cứu của Đại học Bang Oklahoma nhận khoản tài trợ 25.000 USD để khảo sát các khu vực có khả năng chứa hydro trắng. Dự án sẽ kéo dài đến tháng 7/2026.

Giáo sư Prem Bikkina, Trưởng khoa Kỹ thuật Dầu khí, cho rằng Oklahoma có tiềm năng lớn nhờ điều kiện địa chất và hạ tầng sẵn có, bởi đây là bang sản xuất dầu thô lớn thứ năm của Mỹ.

Ông Eric Gaucher, chuyên gia địa hóa học Pháp và đồng lãnh đạo nhóm chuyên gia hydro trắng của Cơ quan Năng lượng Quốc tế, nhận định việc phát hiện một mỏ hydro trắng có giá trị thương mại có thể mở ra kỷ nguyên khai thác mới.

Ông Eric kỳ vọng trong ba đến bốn năm tới sẽ có phát hiện lớn, nhưng cũng nhấn mạnh cần thận trọng vì khả năng khai thác vẫn còn nhiều ẩn số.

Hydro trắng đang được kỳ vọng trở thành nguồn năng lượng sạch giá rẻ trong tương lai, khi nhu cầu toàn cầu tăng mạnh. Tuy nhiên, để biến tiềm năng thành hiện thực, ngành công nghiệp này cần thêm nhiều nghiên cứu và phát triển nhằm hiểu rõ cơ chế hình thành cũng như phương pháp khai thác hiệu quả.