Trong tương lai, khí thiên nhiên từ những khối đá được thu lượm về từ đáy đại dương và dưới tầng đất đóng băng ở Bắc cực có thể làm khí đốt cho ô tô, ứng dụng trong lò sưởi và phục vụ các nhà máy năng lượng. Các nhà nghiên cứu của chính phủ đang tiến hành làm báo cáo về chất khí gọi là “Hydrat”, dưới dạng đóng băng của khí tự nhiên sẽ bùng cháy khi có lửa, điều này chứng minh cho lời hứa chắc chắn về một nguồn năng lượng sạch, dồi dào và ổn đinh, chưa hề bị khai thác.
Các khối đá có thể cung cấp nguồn năng lượng truyền thống trong thời gian ngắn và sinh ra một khối lượng CO2 lớn dẫn tới việc nóng lên của trái đất, các nhà khoa học nhận xét.
“Khí ga hydrat có thể đóng vai trò như một cầu nối tới nguồn năng lượng trong tương lai của chúng ta cho tới tận khi các nguồn năng lượng sạch hơn như hidrô và năng lượng mặt trời, được phát hiện nhiều hơn” theo đồng tác giả nghiên cứu tiến sĩ Tim Collett, nhà nghiên cứu sinh học tại Denver, bang Colo. Khí ga Hydrat, được biết như là “đá được đốt cháy”, đã có đóng góp trong cuộc đấu tranh với việc nóng lên của toàn cầu bằng việc thải ra khí CO2 ít hơn nhiều so với các chất khí hoá thạch khác, theo Collet và các đồng nghiệp của ông ghi chú.
Tháng 11 năm ngoái, một đội các nhà nghiên cứu USGS trong đó có cả Collet đã công bố một bước đột phá vĩ đại và là cầu nối hướng tới tương lai. Trong một nghiên cứu về các bước ngoặt lịch sử, các nhà nghiên cứu USGS đã ước tính 85,4 tỷ tỷ khối khí tự nhiên có thể chiết xuất từ khí hydrat tại vùng Bắc Alaska, đủ để sưởi ấm hơn 100 triệu ngôi nhà trong vòng hơn một thập kỷ.
“Rõ ràng đó là một khối năng lượng dự trữ khổng lồ. Nhưng vẫn không thể biết trước được rằng bao nhiêu trong số năng lượng này có thể được sản xuất thực tế trong phạm vi công nghiệp.” Collett nói. Ông nói tiếp, khối lượng này phụ thuộc vào khả năng của các nhà khoa học để chiết xuất khí Mêtan, thành phần chính trong khí thiên nhiên, từ dạng khí hydrat theo cách hiệu quả và chi phí hợp lý nhất. Các nhà khoa học trên thế giới hiện đang tiến hành nghiên cứu về khí hydrat để có thể hiểu bằng cách nào các chất lạ này có thể hình thành và bằng cách nào nó có thể được sử dụng để bổ sung cho than đá, dầu và các khí thiên nhiên truyền thống.
Mặc dù các nhà khoa học biết về khí hydrat trong nhiều thập kỷ qua, nhưng họ mới chỉ bắt đầu sử dụng nó gần đây như một nguồn năng lượng thay thế. Khí hydrat, cũng được biết như là “dạng mắt lưới”, hình thành khi khí Mêtan phân huỷ từ chất hữu cơ bắt đầu kết hợp với nước ở trong nhiệt độ thấp và áp suất cao. Các điều kiện áp suất cao và lạnh như thế này tồn tại rất sâu dưới đáy đại dương và dưới mặt đất trong một số nơi trên thế giới, bao gồm đáy đại duơng và các vùng đất đá đóng băng ở vùng bắc Cực.
| Khi Hydrat được biết như là dạng “băng đá cháy”, có thể cung cấp nguồn năng luợng ổn định và sạch trong tương lai. (Thực hiện: J. Pinkston và L. Stern) |
Ngày nay, các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm các nguồn dự trữ khí hydrat lớn trên thế giới, ở Mỹ, Ấn Độ và Nhật Bản. Bên cạnh Alaska, nước Mỹ có nguồn dự trữ khí hydrat khổng lồ tại Vịnh Mexico và cuối bờ biển đông. Ngày càng nhiều các nghiên cứu về khí hydrat trên toàn thể giới. Nhật bản và Ấn độ hiện là các nước đầu tư vào các chương trình nghiên cứu khí hydrat lớn nhất trên thế giới.
“Một khi chúng ta đã biết nhiều hơn về việc bằng cách nào tìm kiếm được các nguồn khí hydrat đầy hứa hẹn, chúng ta sẽ biết bằng cách nào để sản xuất nó theo cách an toàn và thương mại,” đồng tác giả bài nghiên cứu tiến sĩ Ray Boswell nói. Ông quản lý chương trình R&D khí Hydrat Mêtan Quốc gia của Cục nghiên cứu thí nghiệm công nghệ năng lượng Quốc gia của Mỹ tại Morgantown, W. Va. “Hoá học sẽ là một phần kiến thức để hiểu cách thức khí hydrat phản ứng với các phương pháp sản xuất khác nhau.” Một trong số các kỹ thuật đầy hứa hẹn để chiết xuất khí Mêtan từ khí Hydrat là làm giảm áp suất nguồn khí đó, Boswell nói. Phương pháp khác đó là trao đổi các phân tử mêtan trong cấu trúc “dạng lưới” với khí CO2. Theo lý thuyết, các công nhân có thể thu thập khí ga bằng cách sử dụng các kỹ thuật khoan tương tự được sử dụng trong việc khoan khí ga và dầu truyền thống.
Trong nghiên cứu về Hydrat Mêtan và Hiệp định phát triển năm 2000, chính phủ Mỹ đã dùng hết hàng triệu đô la, kết hợp với các công ty tư nhân và các trường đại học, để truy tìm khí hydrat như một nguồn năng lượng thay thế. Các nhà khoa học đặc biệt rất lạc quan về các nguồn dự trữ khí hydrat khổng lồ tại Alaska và tại vùng Vịnh Mexico. Các nghiên cứu cũng đang thúc đẩy Bộ Năng lượng Mỹ và USGS để hiểu sâu hơn về vai trò khí hydrat trong môi trường thiên nhiên và trong sự thay đổi khí hậu này.
“Hoàn toàn có thể tạo ra khí hydrat”, Collett nói. “ Tuy nhiên khi nào và ở đâu chúng ta sẽ nhìn thấy chúng thì phụ thuộc vào nhu cầu, động lực và sự cung cấp các nguồn năng lượng khác. Trong vòng 5 tới 10 năm tới, nghiên cứu về khí hydrat sẽ càng được phát triển nhiều hơn.”
Họ sẽ trình bày các nghiên cứu về khí hydrat tại thành phố Salt Lake, Utah ngày 23 tháng 3, 2009 tại Cuộc họp Toàn quốc Mỹ khoá 237 về Hoá học. Hàng chục tờ báo với các chủ đề được sắp xếp theo tập tiểu luận trong vòng 2 ngày có tên “Khí Hydrat và Dạng mắt lưới,” 23-24 tháng 3.