Nhật Bản và Mỹ sẽ hợp tác tiến hành thực nghiệm phương pháp khai thác nguồn tài nguyên methane hydrate tại bang Alaska của Mỹ từ tháng 1/2012. >>> Trung Quốc - Mỹ hợp tác nghiên cứu khai thác băng cháy ở biển Đông Phương pháp này nhằm khai thác khối lượng lớn methane bằng cách bơm khí CO 2 vào trong...
Nhật Bản và Mỹ sẽ hợp tác tiến hành thực nghiệm phương pháp khai thác nguồn tài nguyên methane hydrate tại bang Alaska của Mỹ từ tháng 1/2012.
Phương pháp này nhằm khai thác khối lượng lớn methane bằng cách bơm khí CO2 vào trong lòng đất.
Mục đich cuộc thực nghiệm chung này nhằm thúc đẩy đổi mới công nghệ khai thác có hiệu quả hơn nguồn tài nguyên năng lượng này và tăng cường quan hệ với Mỹ trong đảm bảo an ninh năng lượng trong trung và dài hạn.
Tập đoàn khai thác dầu khí, tài nguyên khoáng sản kim loại Nhật Bản (JOGMEC) sẽ góp 7 triệu USD, bằng 1/2 số kinh phí khai thác thực nghiệm cùng với công ty dầu khí Mỹ Conoco Phillips.
Địa điểm khai thác thử là khu vực phía bắc Alaska thuộc quyền sở hữu của công ty Conoco Phillips. Thời gian khai thác thử sẽ kéo dài 40 ngày để tách và thu khí methane từ tầng methane hydrate nằm sâu 1.000m dưới lòng đất.
Từ tháng 2/2012, Nhật Bản cũng sẽ bắt đầu tiến hành khai thác thử methane hydrate dưới đáy biển ở ngoài khơi tỉnh Aichi của Nhật Bản.
Methane Hydrate (còn gọi là băng cháy) là một chất ở dạng rắn, hình thành từ khí methane và nước (hàm lượng methane chiếm tới hơn 75%) ở dưới điều kiện áp suất cao (trên 30atm) và nhiệt độ thấp (dưới 0 độ C).
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.
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 hóa thạch đã biết được tới ngày nay (bao gồm than, dầu mỏ, khí thiên nhiên).
Nhật Bản và Mỹ dự kiến phối hợp thực nghiệm một phương pháp mới nhằm khai thác methane hydrate, nguồn tài nguyên còn được gọi phổ biến là “băng cháy”, tại bang Alaska từ tháng 1/2012. Điểm đáng chú ý của phương pháp này nằm ở việc bơm khí CO2 vào lòng đất, qua đó tách một lượng lớn khí methane khỏi cấu trúc rắn đang giữ chúng dưới điều kiện tự nhiên đặc biệt. Đây được xem là bước thử nghiệm quan trọng, bởi hai nước muốn tìm cách khai thác hiệu quả hơn nguồn năng lượng tiềm năng, đồng thời củng cố hợp tác trong bài toán bảo đảm an ninh năng lượng trung và dài hạn.
Đơn vị Nhật Bản tham gia dự án là Tập đoàn khai thác dầu khí, tài nguyên khoáng sản kim loại Nhật Bản, thường được gọi tắt là JOGMEC. JOGMEC sẽ đóng góp 7 triệu USD, tương đương một nửa tổng kinh phí dành cho chương trình khai thác thử nghiệm, phần còn lại do phía đối tác Mỹ cùng tham gia. Công ty dầu khí Mỹ Conoco Phillips giữ vai trò hợp tác chính, đồng thời cung cấp khu vực thử nghiệm thuộc quyền sở hữu của mình ở phía bắc Alaska.
Hoạt động khai thác thử sẽ kéo dài 40 ngày, tập trung vào tầng methane hydrate nằm sâu khoảng 1.000m dưới lòng đất tại khu vực phía bắc Alaska. Trong thời gian này, các nhóm nghiên cứu sẽ tìm cách tách methane khỏi lớp hydrate, sau đó thu hồi lượng khí giải phóng để đánh giá khả năng vận hành của công nghệ. Kết quả thực nghiệm có thể cung cấp dữ liệu cần thiết cho những bước nghiên cứu tiếp theo, dù bài toán khai thác quy mô lớn vẫn đòi hỏi thêm nhiều kiểm chứng kỹ thuật.
Không chỉ hợp tác tại Alaska, Nhật Bản còn chuẩn bị một chương trình thử nghiệm riêng dưới đáy biển ngoài khơi tỉnh Aichi từ tháng 2/2012. Hai hướng thử nghiệm trên đất liền và dưới biển cho phép Nhật Bản khảo sát methane hydrate trong những môi trường địa chất khác nhau, vốn có điều kiện áp suất, nhiệt độ và cấu trúc tầng chứa không giống nhau. Việc triển khai liên tiếp các chương trình này cho thấy Tokyo đặc biệt quan tâm đến khả năng biến băng cháy thành một nguồn năng lượng có thể khai thác trong tương lai.
Methane hydrate là chất rắn hình thành từ khí methane và nước, trong đó methane chiếm hơn 75% thành phần, khác với khí methane thông thường tồn tại ở dạng khí tự do. Cấu trúc đặc biệt này chỉ bền vững trong môi trường có áp suất cao trên 30 atm và nhiệt độ thấp dưới 0 độ C, điều kiện thường gặp dưới đáy biển hoặc trong vùng băng giá. Khi áp suất và nhiệt độ thay đổi, hydrate có thể phân rã, giải phóng methane, tạo cơ sở cho phương pháp thu khí được nghiên cứu.
Các nhà khoa học đã phát hiện methane hydrate ở nhiều đáy biển thuộc những đại dương trên thế giới, cũng như tại các vùng băng tuyết phủ quanh năm, chẳng hạn Siberi của Nga. Những phát hiện đó khiến băng cháy nhận được sự quan tâm lớn, bởi trữ lượng được đánh giá có thể đủ cung cấp năng lượng cho toàn thế giới trong hàng trăm năm. Tuy nhiên, con số tiềm năng này không đồng nghĩa toàn bộ trữ lượng đều dễ tiếp cận, bởi việc đưa methane lên mặt đất vẫn phụ thuộc vào công nghệ và điều kiện địa chất.
Theo dự báo của các nhà khoa học, lượng băng cháy nằm dưới đáy các đại dương lớn gấp khoảng 100 lần lượng được tìm thấy trên các vùng đất liền. Ở những khu vực đã được thăm dò, hàm lượng carbon trong methane hydrate được ước tính cao gấp hai lần tổng hàm lượng carbon của mọi loại nhiên liệu hóa thạch đã biết, gồm than, dầu mỏ và khí thiên nhiên. Những số liệu này lý giải vì sao băng cháy vừa được xem là kho năng lượng khổng lồ, vừa đặt ra yêu cầu nghiên cứu nghiêm túc trước khi khai thác rộng rãi.
Thực nghiệm tại Alaska vì vậy không chỉ là dự án hợp tác giữa JOGMEC và Conoco Phillips, mà còn là phép thử đối với hướng khai thác methane bằng cách bơm CO2 vào tầng hydrate. Nhật Bản kỳ vọng công nghệ mới sẽ giúp thu hồi methane hiệu quả hơn, còn Mỹ có thêm đối tác trong quá trình nghiên cứu nguồn tài nguyên nằm tại vùng đất của mình. Dù triển vọng rất lớn, kết quả cuối cùng vẫn phải chờ dữ liệu từ 40 ngày thử nghiệm và chương trình dưới đáy biển ngoài khơi Aichi.
