Nhóm nhà khoa học Nga đột phá chiết xuất hydro từ giếng khí đốt tự nhiên

Hydro xanh đang được kỳ vọng là năng lượng của tương lai - Ảnh: Internet.

Trên thực tế, cuộc cách mạng hydro xanh vẫn chưa thành hiện thực vì sản xuất loại nhiên liệu này vẫn còn đắt đỏ và kém hiệu quả về mặt kinh tế. Tuy nhiên, một bước đột phá trong việc thu hồi hydro có thể đưa ngành này trở lại đúng quỹ đạo của sự phát triển.

Hydro xanh được ca ngợi là một nhân tố có khả năng thay đổi cuộc chơi đối với năng lượng sạch vì nó có thể được đốt cháy ở nhiệt độ cao như nhiên liệu hóa thạch để cung cấp năng lượng cho các ngành như sản xuất thép, vận tải và giao thông. Nhưng không giống như nhiên liệu hóa thạch, khi hydro cháy, nó chỉ để lại hơi nước. Hydro đã được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp trên toàn thế giới, nhưng nó được sản xuất bằng nhiên liệu hóa thạch. Loại này được gọi là hydro xám.

Hydro xanh được sản xuất bằng năng lượng hoàn toàn sạch. Và một số người coi hydro được tạo ra bằng khí tự nhiên là một loại riêng, gọi là hydro xanh, vì nó sạch hơn hydro xám, song vẫn liên quan đến khí thải nhà kính.

Gần đây, một nhóm các nhà khoa học Nga đã tìm ra cách khai thác hydro từ các mỏ khí tự nhiên, trong khi vẫn giữ lại khí thải carbon dưới lòng đất. Phương pháp này, do nhóm Skoltech tại Moscow tiên phong, có thể sản xuất hydro trực tiếp trong các mỏ khí với mức hiệu suất là 45%. Để đạt được điều này, các nhà nghiên cứu đã đưa hơi nước và chất xúc tác vào một giếng khí, sau đó là oxy để tạo ra quá trình đốt cháy. Kết quả tạo ra một hỗn hợp hydro và carbon monoxide, từ đó hydro dễ dàng được tách ra một cách hiệu quả.

Trang ScienceTechDaily cho rằng: "Carbon dioxide hình thành từ carbon monoxide vẫn nằm trong vỉa chứa và không góp phần gây ra hiệu ứng nhà kính. Ở giai đoạn cuối, hydro được chiết xuất từ giếng thông qua một màng ngăn chặn các sản phẩm đốt cháy khác, khiến carbon monoxide và carbon dioxide bị giữ lại vĩnh viễn dưới lòng đất".

Nếu phương pháp này thực sự "xanh" như nhóm khoa học khẳng định, thì đây có thể là một bước tiến lớn đối với ngành công nghiệp hydro cũng như phong trào khử cacbon toàn cầu. Nó sẽ giải quyết một vấn đề lớn trong quá trình phát triển của ngành.

Một báo cáo từ Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế (IRENA) hồi năm 2022 đã cảnh báo rằng việc sử dụng hydro rộng rãi "có thể không phù hợp với các yêu cầu của một thế giới khử carbon vì hydro xanh cần năng lượng tái tạo chuyên dụng có thể được sử dụng cho các mục đích sử dụng khác". Do đó, sản xuất hydro phát thải thấp không yêu cầu các nguồn năng lượng như vậy có thể là một bước ngoặt.

Vào năm 2023, chưa đến 1/10 các dự án hydro xanh theo kế hoạch thực sự được thực hiện. Chỉ có 7% công suất toàn cầu được công bố đúng tiến độ, theo báo cáo "Tham vọng hydro xanh và khoảng cách triển khai", dựa trên việc theo dõi 190 dự án trong 3 năm.

Nghiên cứu của nhóm Skoltech vẫn đang trong giai đoạn đầu, nhưng các nhà khoa học hy vọng sẽ sớm mở rộng thử nghiệm và tin tưởng rằng bước đột phá của họ sẽ mang lại kết quả có ý nghĩa cho ngành năng lượng.

Elena Mukhina, trưởng nhóm dự án và nhà khoa học nghiên cứu cấp cao tại Skoltech Petroleum, cho biết: "Tất cả các giai đoạn của quy trình đều dựa trên các công nghệ đã được thiết lập tốt mà trước đây chưa được điều chỉnh để sản xuất hydro từ các bể chứa khí đốt thực".

"Chúng tôi đã chứng minh rằng phương pháp của mình có thể giúp chuyển đổi hydrocarbon thành nhiên liệu xanh trong môi trường thực địa với hiệu suất lên tới 45%. Trong tương lai, chúng tôi có kế hoạch thử nghiệm phương pháp của mình trong các mỏ khí đốt thực tế", bà Mukhina nói thêm.

Bình An

OP