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

Chu Văn An

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

Vậy băng dễ cháy là gì mà lại có nguồn năng lượng lớn đến vậy? Hãy cùng LabTrường Chu Văn An đi tìm câu trả lời qua bài viết dưới đây.

băng lửa là gì?

băng lửa là gì?

1. Đá dễ cháy là gì?

– Băng cháy là hỗn hợp đông lạnh của nước và khí tự nhiên đậm đặc dưới áp suất cao (trên 30 atm) cộng với nhiệt độ thấp (dưới 0°C). Các khí tự nhiên do vi sinh vật tạo ra để tạo ra băng cháy thường là metan, etan, propan… Trường hợp metan vượt quá 75% thành phần của đá cháy thì gọi là metan hydrat.

– Màu sắc của đá cháy khá đa dạng như trắng, vàng, nâu, xám đỏ hay xanh da trời. Dưới đáy biển Mexico, băng cháy có màu vàng, nâu hoặc thậm chí là đỏ, còn dưới đáy Đại Tây Dương và Cao nguyên Black-Bahama, nó có màu xám hoặc xanh.

– Một số tên gọi khác: Đá cháy, đá cháy (tên tiếng Anh), hydrat tự nhiên hoặc hydrat khí (tên khoa học).

2. Đá dễ cháy được tìm thấy ở đâu?

Băng cháy thường được tìm thấy ở dạng rắn (như những quả cầu tuyết nhỏ) trên thềm biển có độ sâu hơn 300 m, trên các đảo đại dương và ở những vùng băng vĩnh cửu và tuyết quanh năm. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, nguồn băng cháy ở các đại dương lớn hơn trên lục địa khoảng 100 lần và 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 trên thềm đại dương

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

Công dụng tiềm năng của băng lửa

– Đá cháy cung cấp nguồn năng lượng khổng lồ: Chỉ cần tăng nhiệt độ hoặc giảm áp suất, 1 m3 đá cháy sẽ phân hủy, giải phóng khoảng 164 m3 khí metan (cao gấp 2 – 5 lần so với khí tự nhiên). Nguồn năng lượng giải phóng này rất sạch và không gây ô nhiễm môi trường vì là dạng hydrat đông lạnh, ít tạp chất.

Băng cháy phân hủy thành khí metan và nước

– Ở những nơi đã được khám phá, hàm lượng carbon trong băng dễ cháy cao gấp đôi tổng hàm lượng carbon trong tất cả các loại nhiên liệu hóa thạch, bao gồm than, dầu và khí tự nhiên.

– Theo ước tính của Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ (EIA), trữ lượng băng cháy của 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 suôn sẻ, nhu cầu khí đốt toàn cầu trong 80 – 800 năm tới vẫn được đảm bảo ở mức tiêu thụ hiện nay.

Khó khăn trong việc khai thác băng cháy

Tìm được băng dễ cháy không khó nhưng khai thác nó không hề dễ dàng. Nguyên nhân là do nó chủ yếu tồn tại ở độ sâu vài trăm mét, dưới đáy biển và quá nhạy cảm với áp suất, nhiệt độ nên chúng ta không thể cứ đào lên rồi đưa lên mặt nước như thông thường. Nếu loại bỏ băng dễ cháy khỏi những điều kiện này, nó sẽ bắt đầu phân hủy và giải phóng khí metan. Phần lớn khí metan thoát ra đột ngột sẽ đi vào đại dương, có thể bổ sung thêm một lượng lớn khí nhà kính. Ngoài ra, nước và khí thoát ra do băng cháy sẽ làm tăng lượng nước vào lớp trầm tích dưới đại dương, gây sụp đổ thềm lục địa và gây ra sóng thần.

Vì vậy, nguyên tắc khai thác băng cháy an toàn và hiệu quả không phải là đào lên mà phải làm tan chảy dưới lòng đất dưới đáy biển bằng cách giảm áp suất để thu giữ khí metan thoát ra. Và trong khi các nước trên thế giới vẫn đang tiếp tục đánh giá vấn đề an toàn trong khai thác thì nguồn năng lượng khổng lồ này vẫn đang “ngủ yên”, ít nhất là trong giai đoạn từ 2030 – 2050.

Khai thác đá dễ cháy rất khó

Triển vọng băng lửa ở Việt Nam

Việt Nam được đánh giá là quốc gia có trữ lượng băng cháy khá lớn ở Biển Đông. Chính phủ nước ta cũng đã ban hành nhiều quyết định, chương trình nghiên cứu, đánh giá nguồn tài nguyên này. Ngày 03/6/2010, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định 796 phê duyệt “Chương trình nghiên cứu, điều tra cơ bản về tiềm năng khí hydrat ở các vùng biển và thềm lục địa Việt Nam”. Sau khi kết thúc giai đoạn nghiên cứu (2007-2015) sẽ diễn ra giai đoạn tiếp cận và nghiên cứu công nghệ và giai đoạn 2015-2020 sẽ tiến hành đánh giá, thăm dò tại các vùng biển và thềm lục địa có triển vọng.

Hy vọng với những thông tin trên bạn đã hiểu băng lửa là gì?. Và để bài viết được hoàn thiện hơn, chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến ​​đóng góp từ độc giả.

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