Băng cháy - năng lượng lý tưởng của tương lai

Băng cháy - năng lượng lý tưởng của tương lai

Thứ năm, 8/7/2004, 12:00 GMT+7

20 năm gần đây, các nhà khoa học dồn sức tìm tòi những nguồn năng lượng mới, với tiêu chí phải có hiệu suất cao và sạch để thay thế cho nguồn năng lượng truyền thống đang nhanh chóng cạn kiệt. Một trong các hướng được xem lý tưởng nhất là băng cháy.

Băng cháy là gì?

Băng cháy là một thứ ở dạng rắn, hình thành từ khí thiên nhiên và nước, ở dưới điều kiện áp suất cao (trên 30 atm) và nhiệt độ thấp (dưới 0 độ C), có tên khoa học là Natural hydrate, hoặc Gas Hydrate. Khi hàm lượng methane vượt quá 75% thành phần của Gas Hydrate thì nó thường được gọi là methane hydrate.

Chỉ cần nâng nhiệt độ hoặc giảm áp lực là băng cháy sẽ phân giải: 1m3 chất này khi phân giải cho ra 164 m3 khí methane và 0,8 m3 nước, đủ thấy năng lượng mà nó tiềm tàng lớn tới mức nào (gấp 2-5 lần năng lượng của khí thiên nhiên), lại sạch, không gây ô nhiễm môi trường.

Không phải tất cả Gas Hydrate đều có màu trắng; Băng cháy ở đáy biển Mexicô có màu vàng, màu nâu, thậm chí có cả màu đỏ; còn ở đáy Đại Tây Dương và cao nguyên Black-Bahama lại có màu xám hay xanh da trời, có lẽ do ảnh hưởng của tạp chất trong các địa tầng.

Người ta đã tìm thấy băng cháy ở nhiều đáy biển khắp các đại dương thế giới, và cả ở những vùng băng tuyết phủ quanh năm (như Siberi của Nga) với trữ lượng đủ cung cấp cho toàn thế giới trong hàng trăm năm. Nói chung ở các đáy biển sâu hơn 300 m có nguồn methane hình thành từ xác sinh vật biển trầm tích, và nhiệt độ thấp (dưới 0o C) là có thể có thứ chất cháy này. Theo dự báo của các nhà khoa học, nguồn băng cháy ở đáy các đại dương lớn gấp khoảng 100 lần so với ở trên lục địa. Với những nơi đã thăm dò được, hàm lượng carbon trong chúng nhiều gấp hai lần tổng hàm lượng carbon trong mọi loại nhiên liệu hoá thạch đã biết được tới ngày nay (bao gồm than, dầu mỏ, khí thiên nhiên).

Hiện tại, Trung Quốc đã lập cơ cấu nghiên cứu, đào tạo cán bộ cho việc sử dung băng cháy. Nga đã khai thác mỏ băng cháy ở Siberi từ năm 1965.

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.

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.

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.

Theo Tạp chí khoa học và Tổ quốc