Các nhà khoa học Trung Quốc vừa ghi nhận hàm lượng hydro tự nhiên cao kỷ lục thoát ra từ lòng đất tại lưu vực Tứ Xuyên. Các mẫu khí được thu thập ở phía nam Thành Đô cho thấy hydro chiếm 97,33-98,24%, mức nồng độ cao nhất từng được ghi nhận tại Trung Quốc.
“Tháng 6/2026, một điểm rò rỉ khí chưa xác định được phát hiện ở khu vực phía nam Thành Đô, thuộc lưu vực Tứ Xuyên”, nhóm nghiên cứu cho biết trong một nghiên cứu mới.
Các phân tích trong phòng thí nghiệm sau đó cho thấy khí rò rỉ gần như hoàn toàn là hydro, chỉ chứa một lượng rất nhỏ nitơ và methane.
“Công tác kiểm tra khí tại điểm rò rỉ sau đó cho thấy hàm lượng hydro tự nhiên lên tới 98,24%. Điều này không chỉ phá kỷ lục về nồng độ hydro tự nhiên tại Trung Quốc mà còn trở thành một trong số ít phát hiện trên thế giới có độ tinh khiết vượt 98%”, các nhà nghiên cứu viết.
Phân tích hóa học và đồng vị carbon chi tiết
Để xác định nguồn gốc của lượng khí này, nhóm nghiên cứu tiến hành phân tích hóa học và đồng vị carbon đối với methane. Hàm lượng methane cực thấp trở thành manh mối quan trọng đầu tiên.
Các kết quả cho phép các nhà khoa học loại trừ những cơ chế thông thường như quá trình phân hủy vật chất hữu cơ hoặc phân hủy methane ở nhiệt độ cao.
Thay vào đó, dữ liệu cho thấy hydro có nguồn gốc từ một hệ thống chất lưu vô cơ nằm sâu trong lớp vỏ Trái Đất. Phân tích lượng nitơ còn lại cũng cho thấy đây không phải kết quả của ô nhiễm không khí mà là chất lưu hình thành trong quá trình biến chất sâu bên trong lớp vỏ.
Đặc điểm địa chất tại khu vực này giúp giải thích quá trình hình thành và di chuyển của khí. Điểm rò rỉ nằm trong khu vực có đá núi lửa Permi, cạnh vành đai ophiolite Neoproterozoic Shimian-Miaowan.
Dựa trên cấu trúc địa chất, các nhà địa chất cho rằng peridotite bị serpentin hóa hoặc porphyry diabase Permi có thể đóng vai trò như những “nhà máy” sản xuất hydro tự nhiên liên tục dưới lòng đất.
Né các phản ứng Fischer-Tropsch
Sau khi được hình thành, hydro di chuyển nhanh lên bề mặt thông qua hệ thống đứt gãy trong khu vực.
Quá trình vận chuyển nhanh này có thể giúp khí tránh các phản ứng Fischer-Tropsch, vốn thường biến hydro thành những hydrocarbon khác.
Trong nhiều thập kỷ, các nhà địa chất năng lượng cho rằng các phân tử hydro quá nhỏ và nhẹ để có thể tồn tại lâu dưới lòng đất mà không rò rỉ ra ngoài. Vì vậy, hydro tự nhiên chủ yếu được xem là một hiện tượng hiếm gặp thay vì một nguồn năng lượng có khả năng khai thác.
Tuy nhiên, quan điểm này đang thay đổi trong những năm gần đây.
Tại Mali, mỏ Bourakébougou đã sản xuất hydro tự nhiên với nồng độ ổn định khoảng 97,40-98%. Phát hiện mới ở Thành Đô cho thấy các bồn trầm tích cổ cũng có thể lưu giữ những nguồn hydro tự nhiên có độ tinh khiết rất cao.
Bước ngoặt mới trong địa chất năng lượng toàn cầu
Các mô hình cân bằng vật chất trên quy mô toàn cầu ước tính lượng hydro tự nhiên nằm dưới lòng đất có thể lên tới khoảng 5,6 × 10⁶ Mt.
Nếu ngành năng lượng có thể khai thác chỉ 2% tổng lượng này, nguồn năng lượng thu được về lý thuyết sẽ tương đương khoảng gấp đôi năng lượng chứa trong toàn bộ trữ lượng khí tự nhiên đã được chứng minh trên thế giới.
Nghiên cứu nhấn mạnh rằng năm 2023, tạp chí Science đã đưa “Hidden Hydrogen” (hydro ẩn dưới lòng đất) vào danh sách 10 đột phá khoa học hàng đầu của năm. Điều này đánh dấu sự chuyển dịch của nghiên cứu hydro tự nhiên, từ những phát hiện tình cờ sang giai đoạn tìm kiếm và đánh giá nguồn tài nguyên có hệ thống.
Sau các khảo sát ban đầu tại hiện trường, nhóm nghiên cứu đề xuất ba bước tiếp theo để đánh giá tiềm năng của lưu vực Tứ Xuyên: lập bản đồ các tầng đá nguồn ở độ sâu lớn, truy dấu đường di chuyển của hydro qua mạng lưới đứt gãy và tiến hành phân tích đồng vị để xác định tốc độ hình thành hydro liên tục.
Nếu những nghiên cứu tiếp theo xác nhận nguồn hydro có khả năng tái tạo tự nhiên với tốc độ đủ lớn, phát hiện tại Tứ Xuyên có thể trở thành một dữ liệu quan trọng trong cuộc tìm kiếm nguồn năng lượng hydro tự nhiên dưới lòng đất.
Theo IE
