TOKYO — Japan nói ngày gas được chiết ra từ khoáng sản methane hydrate ngoài khơi— đôi khi gọi là “tảng băng cháy” là một sự đột phá mà các nhân viên và chuyên gia nói rằng có thể là một bước tiến đầy triển vọng nhưng vẫn còn được hiểu là một nguồn năng lượng nhỏ.
Nguồn gas chiết ra từ nguồn hydrate hoá dưới biển được coi là cả thể giới đầu tiên có thể cung cấp một nguồn thay thế năng lượng cho nguồn khí và dầu. Điều này có thể là một quyết định đặc biệt cho Nhật – nơi nhập khẩu lượng dầu khí hoá lỏng tự nhiên lớn nhất thế giới và được đưa vào cuộc thảo luận công chúng về việc phục hồi lại sự tín nhiệm của đất nước về năng lượng hạt nhân.
ảnh: lửa gas đang phun ra từ mỏ đốt sâu trong 1 bể chứa khoan sâu
trong lòng biển ở Pacific ở Nhật Bản.
Các chuyên gia ước lượng carbon trong tổng khí hydrate hoá khắp thế giới được tìm thấy tối thiểu 2 lần tổng lượng carbon trong tổng nhiên liệu hoá thạch khác trên toàn cầu, tạo nên sự thay đổi cho các nước nghèo năng lượng như Nhật Bản. Các nhà nghiên cứu đã chiết xuất thành công khí gas từ nguồn methane hydrate trên bờ chứ không phải từ nơi thấp hơn đáy biển nơi có nhiều khoáng sản của thế giới được nghĩ đến.
Đặc tính chính xác của nguồn hydrates dưới biển và bằng cách nào có thể tác động đến môi trường vẫn còn bị hiểu thấp đi, methane là một lượng khí nhà kính. Nhật đã đầu tư hàng trăm triệu đô la từ đầu những năm 2000 để khai thác nguồn methane hydrate ngoài khơi trong cả ở Thái Bình Dương và biển của Nhật.
Nhiệm vụ đó đã trở thành nên cấp bách hơn sau cuộc khủng hoảng hạt nhân Fukushima Daiichi, trong đó có tất cả nhưng dừng lại chương trình năng lượng hạt nhân của Nhật Bản và gây ra một sự gia tăng mạnh nhập khẩu nhiên liệu hóa thạch của đất nước. Hóa đơn năng lượng tăng cao của Nhật Bản đã đè nặng lên nền kinh tế, đẩy nó vào thâm hụt thương mại và giảm những lợi ích của đồng yên gần đây yếu hơn cho các nhà xuất khẩu Nhật Bản.
Bộ kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật cho biết một nhóm trên tàu khoan khoa học tàu Chikyu đã bắt đầu một thử nghiệm khai thác khí đốt từ một lớp hydrat mêtan khoảng 300 mét, hoặc 1.000 feet, bên dưới đáy biển buổi sáng thứ ba. Tàu đã được khoan từ tháng 1 trong một khu vực của Thái Bình Dương sâu khoảng 1.000 mét và 80 km, hay 50 dặm, phía nam của bán đảo Atsumi ở trung tâm Nhật Bản.
Với thiết bị chuyên dụng, nhóm nghiên cứu đã khoan vào và sau đó giảm áp lực trong khu bảo tồn hydrate methane dưới biển, tạo ra khí methane và băng để tách. Sau đó nối đường ống khí đốt tự nhiên lên bề mặt, Bộ này cho biết trong một tuyên bố.
Những giờ sau đó, 1 ngọn lửa ở đuôi tàu cho biết khí đốt đã được sản xuất ra.
Những giờ sau đó, 1 ngọn lửa ở đuôi tàu cho biết khí đốt đã được sản xuất ra.
“Nhật Bản cuối cùng đã có thể có một nguồn năng lượng để gọi riêng của mình,” Takami Kawamoto, một phát ngôn viên của Tổng công ty dầu Nhật Bản, khí đốt và kim loại quốc gia, hay Jogmec, công ty nhà nước hàng đầu khai thác lĩnh vực thử nghiệm này cho biết.
Nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục khai thác thử nghiệm trong khoảng hai tuần trước khi phân tích bao nhiêu khí đã được sản xuất, Jogmec nói. Nhật Bản hy vọng sẽ làm cho các công nghệ khai thác thương mại hóa trong khoảng 5 năm.
Nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục khai thác thử nghiệm trong khoảng hai tuần trước khi phân tích bao nhiêu khí đã được sản xuất, Jogmec nói. Nhật Bản hy vọng sẽ làm cho các công nghệ khai thác thương mại hóa trong khoảng 5 năm.
“Đây là sản xuất thử nghiệm đầu tiên trên thế giới của khí metan hydrat từ đại dương, và tôi hy vọng chúng ta sẽ có thể xác nhận sản lượng khí ổn định,” Toshimitsu Motegi, Bộ trưởng thương mại Nhật Bản đã cho biết tại một cuộc họp báo ở Tokyo. Ông thừa nhận rằng quá trình khai thác vẫn sẽ phải đối mặt với rào cản kỹ thuật và các vấn đề khác.
Tuy nhiên, “khí đá phiến được coi là công nghệ khó khăn để chiết xuất nhưng hiện nay được sản xuất trên quy mô lớn”, ông nói. “Bằng cách giải quyết những thách thức này từng người một, chúng tôi có thể sớm bắt đầu khai thác các nguồn tài nguyên xung quanh Nhật Bản.”
Tuy nhiên, “khí đá phiến được coi là công nghệ khó khăn để chiết xuất nhưng hiện nay được sản xuất trên quy mô lớn”, ông nói. “Bằng cách giải quyết những thách thức này từng người một, chúng tôi có thể sớm bắt đầu khai thác các nguồn tài nguyên xung quanh Nhật Bản.”
Hiện chưa rõ việc khai thác methane hydrate sẽ ảnh hưởng đến lượng khí thải của Nhật Bản hoặc nóng lên toàn cầu bao nhiêu. Một mặt, khí đốt tự nhiên sẽ cung cấp một thay thế sạch hơn than, mà vẫn cung cấp cho Nhật Bản với một phần năm nhu cầu năng lượng sơ cấp của nó. Nhưng nguồn năng lượng mới cũng có thể thúc đẩy Nhật Bản làm chậm sự phát triển của năng lượng tái tạo, công nghệ xanh, làm tổn thất khí thải của nó trong thời gian dài. Phát sinh bất kỳ một lượng lớn khí methane ngẫu nhiên trong quá trình khai thác cũng có thể có hại.
Jogmec ước tính khu vực xung quanh trong tàu ngầm Nankai nắm giữ ít nhất 1,1 nghìn tỷ mét khối, hay 39 nghìn tỷ feet khối khí methane hydrate, đủ để đáp ứng 11 năm trị giá nhập khẩu khí đốt sang Nhật Bản.
Một ước tính sơ riêng biệt bởi Viện Công nghiệp Tiên tiến Khoa học và Công nghệ đã đưa tổng lượng metan hydrat ở các vùng biển xung quanh Nhật Bản tại hơn 7 nghìn tỷ mét khối, hoặc những gì các nhà nghiên cứu từ lâu đã cho biết là gần 100 năm giá trị nhu cầu khí đốt tự nhiên của Nhật Bản.
“Bây giờ chúng ta biết rằng khai thác là có thể,” Mikio Satoh, một nhà nghiên cứu cao cấp về địa chất biển tại học Viện người không tham gia trong máng thám hiểm Nankai cho biết. “Bước tiếp theo là để xem Nhật Bản có thể giảm chi phí khi thực hiện công nghệ này bao xa để đạt hiệu quả kinh tế.”
Methane hydrate là một chất có thể hình thành khi khí mêtan bị mắc kẹt trong băng dưới đáy biển hoặc dưới lòng đất. Mặc dù giống như băng, nhưng nó đốt cháy khi nó được làm nóng.
Các chuyên gia nói rằng có những lớp khí hydrat phong phú ở đáy biển và trong một số khu vực Bắc Cực. Nhật Bản, cùng với Canada, đã thành công trong việc chiết xuất khí đốt từ hydrat mê-tan bị mắc kẹt trong lớp băng vĩnh cửu. Các nhà nghiên cứu Mỹ đang thực hiện các dự án thử nghiệm tương tự trên Dốc Bắc của Alaska.
Khó khăn lâu nay là làm sao để lấy khí ga từ methane hydrate sâu dưới đáy biển nơi mà có nhiều lớp tồn tại.
Trong các thử nghiệm trên đất liền, các nhà nghiên cứu Nhật Bản khám phá sử dụng nước nóng để làm ấm hydrate methane, và cố gắng làm giảm áp lực giải phóng các phân tử khí metan. Nhật Bản quyết định sử dụng áp, một phần vì bơm nước ấm dưới đáy biển chính nó sẽ đòi hỏi rất nhiều năng lượng.
“Khí Hydrat luôn luôn được xem như một nguồn năng lượng có tiềm năng lớn, nhưng câu hỏi là, làm thế nào để chúng ta giải nén khí từ dưới đại dương? “Ryo Matsumoto, một giáo sư địa chất tại Đại học Meiji ở Tokyo, đã dẫn đầu trong nghiên cứu các lớp hydrat của Nhật Bản. “Bây giờ chúng tôi đã xóa một trở ngại lớn.”
Theo khảo sát địa chất Hoa Kỳ, lập bản đồ gần đây ra khỏi bờ biển Bắc Carolina và Nam Carolina cho thấy tích lũy methane hydrates ngoài khơi lớn. Canada, Trung Quốc, Na Uy và Hoa Kỳ cũng đang tìm hiểu các lớp hydrat.
Các nhà khoa học lưu ý khảo sát địa chất, tuy nhiên, vẫn có một sự hiểu biết hạn chế về cách khoan cho hydrat có thể ảnh hưởng đến môi trường, đặc biệt là việc có thể phát tán khí mêtan vào khí quyển, và đang kêu gọi tiếp tục nghiên cứu và giám sát chặt chẽ hơn.
HIROKO TABUCHI
DigiKey Ra Mắt Loạt Video Mùa Thứ Hai cho Tương Lai Bền Vững
Các tập mới nêu bật cách các thiết bị điện tử tiên tiến đang thúc đẩy thiết kế bền vững…
Những ứng dụng Tiêu thụ Năng lượng từ các thương hiệu hàng đầu thế giới
Lượng tiêu thụ năng lượng đang tăng trưởng ổn định khi quá trình công nghiệp hóa, đô thị hóa và…
