Tìm hiểu về băng cháy - nguồn năng lượng mới trong tương lai

Các nhà khoa học ngành năng lượng đã tính toán năng lượng hóa thạch trên Trái đất chỉ có thể khai thác khoảng 60 năm nữa là cạn kiệt. Trong nỗ lực phát triển, con người đang đi tìm những nguồn năng lượng mới để thay thế. May mắn thay Trái đất này còn một nguồn năng lượng khác đó là băng cháy, có thể cung cấp cho con người nguồn năng lượng khổng lồ đủ cho con người sử dụng trong vòng 2.000 năm nữa, đó chính là băng cháy.

Băng cháy là gì?

Băng cháy (còn gọi là đá cháy), có tên khoa học là natural hydrate hoặc gas hydrate, hình thành từ các loại khí thiên nhiên như methane, ethane, propan và nước trong điều kiện áp suất cao (trên 30 atm) và nhiệt độ thấp (dưới 0°C).

Băng cháy thường tồn tại ổn định trong điều kiện thềm biển sâu ít nhất từ 300m trở lên, các đảo ngầm đại dương và ở các vùng băng vĩnh cửu, dưới dạng thể rắn giống như những trái banh tuyết nhỏ.

Băng cháy hay còn gọi là đá cháy.

Băng cháy là nguồn năng lượng khổng lồ, cứ 1m³ băng cháy giải phóng khoảng 164m³ methane (cao gấp 2 - 5 lần khí thiên nhiên, lại sạch, không gây ô nhiễm môi trường vì là hydrate đông lạnh, ít tạp chất).

Băng cháy có nhiều màu khác nhau như: trắng, vàng, nâu, đỏ, xám hay xanh da trời. Có hơn 90 quốc gia trên thế giới có trữ lượng băng cháy. Các nước có trữ lượng băng cháy lớn nhất là: Canada, Nga, Mỹ, Ấn Độ, Nhật Bản, Trung Quốc.

Băng cháy cũng có mặt trái của nó. Được hình thành ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp, nên chỉ cần thay đổi áp suất hoặc nhiệt độ tăng lên khoảng 1°C-20°C sẽ làm băng cháy phóng thích methane gây nên thảm họa nhà kính toàn cầu, gây sóng thần do các thềm lục địa đổ ập xuống. Đặc biệt, trong tình trạng biến đổi khí hậu dang diễn ra nhanh chóng, dễ làm băng cháy phóng thích năng lượng. Chính vì vậy băng cháy rất khó khai thác.

Làm thế nào để khai thác và sử dụng băng cháy?

Người ta cho rằng băng cháy có thể là nguyên nhân gây sự cố cho tàu thuyền trên biển và máy bay bay trên không trung, bởi khối lượng lớn methane sinh ra khi nó phân giải làm giảm mật độ nước biển, giảm mật độ không khí, từ đó giảm lực nổi, lực nâng khiến tàu thuyền bị chìm, máy bay bị hẫng, rơi xuống.

Nhiều quốc gia đang ráo riết đi tìm công nghệ để khai thác băng cháy.

Vì những lý do trên, việc khai thác và sử dụng băng cháy sao cho an toàn, hiệu quả đang là vấn đề đau đầu của các nhà khoa học, chẳng khác gì việc chế ngự năng lượng hạt nhân. Nếu không khống chế tốt thì methane và dioxit carbon tạo ra khi băng cháy phân huỷ lại là nguồn thúc đẩy hiệu ứng nhà kính ghê gớm. Khó khăn nảy sinh ở đây là làm sao tạo được hệ thống đường ống dẫn và tập trung khí methane khi băng cháy phân hủy (bằng cách giảm áp là kinh tế nhất). Hiện tại, Nga đang khai thác mỏ chất này ở Siberi song vẫn theo cách thuyền thống như với khí thiên nhiên, nên kết quả còn hạn chế.

Nga, Trung Quốc, Mỹ, Nhật Bản… là những quốc gia đang ráo riết đi tìm công nghệ để khai thác băng cháy. Canada đã chiết xuất thành công methane từ băng cháy trên đất liền. Nhật Bản đầu tư 127 triệu USD cho dự án khai thác băng cháy ở vùng biển Tây Nam Tokyo… Nhưng cho đến nay, công nghệ khai thác băng cháy hoàn chỉnh vẫn chưa được xác định và nó vẫn là một thách thức rất lớn đối với con người hiện đại.

Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu cơ chế hình thành băng cháy và quy luật phân bố các mỏ, cùng cách khai thác, sử dụng có hiệu quả nhất nguồn năng lượng đầy triển vọng này.

Việt Nam tiếp cận với băng cháy

Việt Nam được đánh giá là quốc gia có trữ lượng băng cháy khá lớn.

Việt Nam được đánh giá là quốc gia có trữ lượng băng cháy khá lớn. Từ năm 2007, Bộ Tài nguyên - Môi trường đã tổ chức hội nghị khoa học về băng cháy. Chính phủ cũng đã ban hành nhiều quyết định, chương trình nghiên cứu, đánh giá tài nguyên băng cháy. Ngày 3-6-2010, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định 796 phê duyệt “Chương trình nghiên cứu, điều tra cơ bản về tiềm năng khí hydrate ở các vùng biển và thềm lục địa Việt Nam”. Theo đó, sau giai đoạn nghiên cứu (2007- 2015) kết thúc giai đoạn tiếp cận, nghiên cứu công nghệ, đến giai đoạn 2015-2020 bắt đầu đánh giá, thăm dò băng cháy trên những vùng biển và thềm lục địa có triển vọng.

Việc nghiên cứu băng cháy rất khó khăn, đặc biệt về công nghệ khai thác nên đòi hỏi cần nhiều thời gian. Với các nước có công nghệ tiến tiến, cũng cần phải mất đến vài chục năm nữa mới hy vọng tìm ra giải pháp công nghệ tối ưu trong việc khai thác an toàn, hiệu quả nguồn năng lượng khổng lồ này.

Băng cháy có thể trở thành nhiên liệu phổ biến trong tương lai