Băng cháy là gì? Triển vọng khai thác và sử dụng nguồn năng lượng của băng cháy

Như chúng ta đã biết, các nguồn tài nguyên thiên nhiên cung cấp năng lượng đều là hữu hạn. Trong khi đó, tốc độ khai thác và sử dụng của con người lại là vô hạn. Nếu không tìm được nguồn tài nguyên mới để thay thế thì trong tương lai, sự cạn kiệt năng lượng là khó thể tránh khỏi. Thật may mắn, các nhà khoa học đã tìm ra “băng cháy” – một loại tài nguyên có trữ lượng lớn và mang trong mình nguồn năng lượng khổng lồ.

Vậy băng cháy là gì mà nó lại có nguồn năng lượng lớn đến như vậy. Cùng LabVIETCHEM đi tìm câu trả lời qua nội dung bài viết dưới đây nhé.

Băng cháy là gì? 

Băng cháy là gì?

1. Băng cháy là gì

- Băng cháy là hỗn hợp đông lạnh của nước và khí tự nhiên đậm đặc dưới điều kiện áp suất cao (trên 30 atm) cộng với nhiệt độ thấp (dưới 0°C). Các loại khí thiên nhiên do vi sinh vật tạo ra để tạo nên băng cháy thường là methane, ethane, propan….Trong trường hợp methane vượt quá 75% thành phần của băng cháy thì nó được gọi là methane hydrate.

- Màu sắc của băng cháy khá đa dạng, ví dụ như trắng, vàng, nâu, đỏ  xám hoặc xanh da trời. Ở các vùng đáy biển Mexico, băng cháy có màu vàng, nâu, thậm chí đỏ còn ở đáy Đại Tây Dương và cao nguyên Black-Bahama thì lại có màu xám hoặc xanh da trời

- Một số tên gọi khác: Đá cháy, combustible ice (tên tiếng Anh), natural hydrate hoặc gas hydrate (tên khoa học).

2. Băng cháy được tìm thấy ở đâu

Băng cháy thường được tìm thấy dưới dạng rắn (giống quả bóng tuyết nhỏ) ở các thềm biển sâu trên 300 m, các đảo ngầm đại dương và ở các vùng băng vĩnh cửu, tuyết phủ quanh năm. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, nguồn băng cháy ở các đại dương lớn gấp khoảng 100 lần so với trên lục địa và đã có trên 90 quốc gia sở hữu nguồn tài nguyên này, trong đó Canada, Nga, Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản là những quốc gia có trữ lượng lớn nhất.

Băng cháy được tìm thấy ở các thềm đại dương

Hiện nay, nhiều quốc gia đã tiến hành đầu tư khai thác băng cháy, ví dụ như Nga khai thác ở Siberi từ năm 1965, Nhật Bản khai thác ở vùng biển Tây Nam Tokyo, Mỹ triển khai dự án thí điểm ở Blake Ridge ngoài khơi Nam Carolina, trên lãnh nguyên North Slope ở Alaska và ngoài khơi Vịnh Mexico,….

Tiềm năng sử dụng của băng cháy

- Băng cháy cung cấp một nguồn năng lượng khổng lồ: Chỉ cần tăng nhiệt độ hoặc giảm áp lực, 1 m3 băng cháy sẽ phân giải ra giải phóng khoảng 164 m3 methane (cao gấp 2 – 5 lần so với khí thiên nhiên). Nguồn năng lượng được giải phóng này rất sạch, không gây ô nhiễm môi trường vì nó là hydrate đông lạnh, ít lẫn tạp chất. 

Băng cháy phân rã ra khí methane và nước

- Với những nơi đã thăm dò được, hàm lượng carbon trong băng cháy nhiều gấp hai lần tổng hàm lượng carbon trong mọi loại nhiên liệu hoá thạch, bao gồm than, dầu mỏ và khí thiên nhiên. 

- Theo ước tính của Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ (EIA), trữ lượng băng cháy trên thế giới hiện nay dao động trong khoảng 280 - 2.800 nghìn tỷ m3. Trong khi đó, tổng sản lượng khí tự nhiên trên toàn thế giới năm 2015 chỉ đạt 3,5 tỷ m3. Nếu việc khai thác băng cháy diễn ra thuận lợi thì nhu cầu khí đốt toàn cầu từ 80 đến 800 năm vẫn được đảm bảo với mức tiêu thụ hiện tại.

Khó khăn trong khai thác băng cháy

Không khó để tìm kiếm băng cháy nhưng để khai thác được nó lại không hề dễ dàng. Nguyên nhân là do nó chủ yếu tồn tại ở độ sâu vài trăm mét, bên dưới đáy biển và quá nhạy cảm với áp suất, nhiệt độ nên chúng ta không thể chỉ đào và đưa lên mặt đất như bình thường. Nếu đưa băng cháy ra khỏi điều kiện này, chúng sẽ bắt đầu tan rã và giải phóng khí methane. Nhiều khí methane đột ngột thoát ra sẽ vào đại dương, có thể thêm một lượng lớn khí gây hiệu ứng nhà kính. Ngoài ra, nước và khí do băng cháy thoát ra sẽ làm tăng lượng nước vào lớp trầm tích dưới lòng đại dương, làm đổ ập các thềm lục địa và gây nên sóng thần.

Chính vì vậy, nguyên tắc để khai thác băng cháy an toàn và hiệu quả là không được đào lên mà phải làm tan chảy nó dưới lòng đất trong lòng biển bằng cách làm giảm áp suất để thu khí methane thoát ra. Và trong lúc mà các quốc gia trên thế giới vẫn đang đánh giá thêm về vấn đề an toàn trong khai thác, nguồn năng lượng khổng lồ này vẫn “ngủ yên”, ít nhất trong giai đoạn từ 2030 - 2050.

Khai thác băng cháy rất khó khăn

Triển vọng băng cháy ở Việt Nam

Việt Nam được đánh giá là quốc gia có trữ lượng băng cháy ở biển Đông khá lớn. Chính phủ nước ta cũng đã ban hành nhiều quyết định, chương trình nghiên cứu và đánh giá nguồn tài nguyên này. 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”. Sau khi kết thúc giai đoạn nghiên cứu (2007- 2015), giai đoạn tiếp cận, nghiên cứu công nghệ sẽ diễn ra và đến giai đoạn 2015-2020 thì tiến hành đánh giá, thăm dò trên những vùng biển và thềm lục địa có triển vọng.

Hy vọng với những thông tin ở trên, các bạn đã hiểu được băng cháy là gì. Và để bài viết hoàn thiện hơn, chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến, đóng góp của bạn đọc.

• Uranium là gì? Có những công nghệ làm giàu uranium nào?
• Đồng đen là gì? Đồng đen có giá bao nhiêu