VuTienDucAZVietNam © 2013-14 AIO: 010814. Năng Lượng: Băng Cháy Nguồn Năng Lượng Tương Lai [1]

Thứ Sáu, 1 tháng 8, 2014

010814. Năng Lượng: Băng Cháy Nguồn Năng Lượng Tương Lai [1]

BĂNG CHÁY NGUỒN NĂNG LƯỢNG TƯƠNG LAI

Khi nguồn năng lượng truyền thống như Than Đá, Than Bùn, Dầu Khí… ngày càng cạn kiệt thì Băng Cháy với trữ lượng lớn gấp hơn hai lần trữ lượng năng lượng hóa thạch, đang được xem là nguồn năng lượng có hiệu suất cao, sạch và có khả năng thay thế tiềm tàng trong tương lai. Chính vì vậy, Băng Cháy đã thu hút sự chú ý của nhiều quốc gia biển, quốc đảo trên thế giới.

Methane Hyđrate hay còn gọi là nước đá cháy hay Băng Cháy là hợp chất được hình thành từ sự kết hợp giữa chất khí Methane, Ethane, Propane, Cacbon… và nước bao quanh. Hỗn hợp chứa khí Methane CH4 có dạng tinh thể mắt lưới. Môi trường tồn tại của hợp chất này dưới 0^oC và ở áp suất 30 atm - môi trường dưới đáy đại dương.

Băng Cháy là dạng Mê tan bị mắc kẹt trong một cấu trúc tinh thể nước, tạo thành một chất rắn tựa như băng, ổn định ở điều kiện nhiệt độ thấp và áp suất cao, phần lớn được tìm thấy bên dưới lớp băng vĩnh cửu và những tầng địa chất sâu bên dưới lòng đại dương. Ban đầu. người ta nghĩ rằng Băng Cháy chỉ xuất hiện ở khu vực ngoài Hệ Mặt Trời nơi có nhiệt độ thấp và nước đá là phổ biến, nhưng Mêtan Hyđrat sau đó lại được phát hiện trong trầm tích ở đáy đại dương của Trái Đất. Trữ lượng Mêtan dạng này theo ước tính vào khoảng gấp hai lần trữ lượng Cacbon được tìm thấy trong tất cả các nhiên liệu hóa thạch đã biết trên Trái Đất.

Dầu Khí hình thành do đâu thì Băng Cháy cũng hình thành gần như vậy, nhưng Băng Cháy khó khai thác vì ngay khi ra khỏi vị trí tồn tại ở dạng băng do thay đổi điều kiện nhiệt độ, áp suất nó biến dạng khỏi dạng băng thành dạng khí và lẫn vào nước biển hoặc không khí. Do đó, việc khai thác Băng Cháy đã khó, nhưng việc lưu giữ nó còn khó hơn rất nhiều. Băng Cháy cũng có thể được hình thành khi khai thác Khí thiên nhiên và được xem là thủ phạm gây tắc đường ống dẫn khí và làm kẹt thiết bị.

Mêtan Hyđrat là thành phần phổ biến của đại quyển biển nông, và chúng hiện diện cả trong các cấu trúc trầm tích sâu, và lộ ra trên đáy đại dương. Hydrat Mêtan được cho là hình thức của di cư của khí từ dưới sâu dọc theo các đứt gãy địa chất, tiếp theo là sự kết tủa hay kết tinh khi các dòng khí trồi lên tiếp xúc với nước biển lạnh. Mêtan Hyđrat cũng có mặt trong lõi băng sâu ở Nam Cực, và ghi lại một lịch sử về nồng độ khí Mêtan trong khí quyển, có niên đại ~ 800.000 năm trước. Mêtan Hydrat trong băng là một nguồn dữ liệu sơ cấp cho việc nghiên cứu sự ấm lên toàn cầu, cùng với Ôxy và Cacbon Điôxít.

Băng Cháy có nhiều màu khác nhau, Gas Hydrate có màu trắng, nhưng Băng Cháy ỏ vùng biển Mexico có màu vàng, nâu, thậm chí có màu đỏ. Băng Cháy ở đáy Đại Tây Dương có màu xanh da trời, ở cao nguyên Black-Bahama có màu xám. Sự đa dạng về màu sắc của băng cháy có thể do ảnh hưởng của tạp chất trong các địa tầng. Khi tăng hoặc giảm nhiệt độ hoặc áp suất, Băng Cháy sẽ bị phân giải: cứ 1 m³ hợp chất khi phân giải tạo ra 164 m³ Khí Methane, lớn gấp 2÷5 lần năng lượng của Khí thiên nhiên, và 0,8 m³ nước. Sự phong phú Khí Methane khi phân giải Băng Cháy cho thấy tiềm năng dồi dào của nguồn năng lượng sạch này. Tuy nhiên, Khí Methane được cho là loại khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh, nó có khả năng gây hiệu ứng ấm lên gấp 10 lần khí CO₂. Do đó, việc khai thác đòi hỏi cần phải có sự nghiên cứu kĩ lưỡng để tránh ảnh hưởng đến môi trường nếu lượng khí này tự giải phóng.

Băng cháy có nhiều ở vùng biển thuộc các nước như Nga, Mĩ, Canada, Mexico… và nhiều nước Châu Á như Ấn Độ, Nhật Bản, Trung Quốc… trong đó có Việt Nam.

Theo tính toán của các nhà khoa học, toàn bộ khu vực Biển Đông đứng thứ 5 châu Á về Băng Cháy và Việt Nam được đánh giá có trữ lượng khá lớn. Là quốc gia được đánh giá có trữ lượng Băng Cháy khá lớn. Từ năm 2007, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã tổ chức Hội nghị khoa học về Băng Cháy. Chính phủ cũng đã ban hành nhiều quyết định, chương trình nghiên cứu, đánh giá tài nguyên Băng Cháy như Quyết định số 796/QĐ-TTg, ngày 03-6-2010 của Thủ tướng Chính phủ 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”. Theo đó, sau giai đoạn nghiên cứu (2007-2015) kết thúc giai đoạn tiếp cận, nghiên cứu công nghệ, đến giai đoạn 2015-2020 bắt đầu đánh giá, thăm dò Băng Cháy trên những vùng biển và thềm lục địa có triển vọng.

Trong một đề tài nghiên cứu về Băng Cháy, các nhà khoa học của Trung tâm Địa chất và Khoáng sản Biển và Tổng hội Địa chất Việt Nam đánh giá: Vùng Biển Đông thuộc chủ quyền của Việt Nam hội tụ đủ điều kiện hình thành Băng Cháy như độ sâu đáy biển, đặc điểm địa mạo, nhiệt độ đáy biển, trầm tích, nguồn khí, các dấu hiệu địa hóa, địa vật lý… Đặc biệt là cấu trúc địa chất, bối cảnh địa chất và một trong các điều kiện tiên quyết là sự xuất hiện của các bể chứa dầu khí Sông Hồng, Phú Khánh, Tư Chính - Vũng Mây, Nam Côn Sơn, các nhóm bể Hoàng Sa, Trường Sa. Các nhà khoa học của hai đơn vị trên đã đánh giá triển vọng Băng Cháy tại thềm lục địa Nam Việt Nam dựa trên cơ sở đối sánh với thềm lục địa đảo Sakhalin (Nga), khu vực đã được kiểm chứng là có sự tích tụ của Băng Cháy.

Qua phân tích, so sánh đặc điểm cấu trúc kiến tạo, cơ chế hình thành và biểu hiện Khí Kydrate của thềm lục địa đảo Sakhalin với thềm lục địa Nam Việt Nam, có thể đánh giá vùng thềm lục địa Nam Việt Nam có triển vọng khí Hydrate. Từ đó, các nhà khoa học đã đưa ra 4 vùng dự báo để đánh giá tiềm năng Băng Cháy, đó là quần đảo Hoàng Sa và kế cận, Phú Khánh, Tư Chính - Vũng Mây và quần đảo Trường Sa và kế cận.

Hiện nay, Nga, Mĩ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc… cùng hơn 90 nước đã có những nghiên cứu khai thác Băng Cháy… nhưng chưa có nước nào khai thác ở qui mô công nghiệp…

Tập đoàn Dầu khí - Kim loại Quốc gia Nhật Bản (JOGMEC) đã chiết xuất thành công Băng Cháy từ thềm lục địa, có hàm lượng khí Methane cao. Tuy nhiên, khó khăn hiện tại để sản xuất Methane là chi phí cao do Methane Hydrate tồn tại ở dạng rắn nên muốn chuyển sang dạng khí phải áp dụng công nghệ phức tạp, tốn kém. Dự án thử nghiệm khai thác Methane Hydrate của JOGMEC phải áp dụng công nghệ rất phức tạp. JOGMEC đã chiết xuất thành công Methane Hydrate từ độ sâu 300 m, cách bờ gần 80 km tại khu vực bán đảo Atsumi. Các nhà khoa học đã làm giảm áp suất của Methane Hydrates để giúp tách Methane khỏi Băng Cháy rồi thu lấy khí.

Bộ Đất đai và Tài nguyên Trung Quốc công bố, phát hiện một trữ lượng khí hydrate (băng cháy) lớn ở lưu vực sông Châu phía bắc Biển Đông, sẽ khai thác từ năm 2017 và thương mại hóa vào năm 2030.. Ở bể trầm tích sông Châu kéo dài 55 km² với trữ lượng ước tính tương đương khoảng 100÷150 tỉ m³khí tự nhiên, tương đương với mỏ khí đốt tự nhiên lớn nhất của Trung Quốc tại Tứ Xuyên. Ngoài ra, kết quả khảo sát của Cục Khảo sát Địa chất biển Quảng Châu, tại 23 giếng phía nam vùng biển ngoài khơi Quảng Đông, có 2 tầng chứa Hydrate dày từ 15÷30 m ở độ sâu từ 600÷1.000 m dưới đáy biển...

Việt Nam đã có hợp tác bước đầu với Nga và Nhật Bản… về Băng Cháy…

Dưới đây là một vài hình ảnh về Băng Cháy…

Thông tin liên tục bổ sung... Xin bấm vào hình ảnh để nhìn rõ hơn...