Tuy nhiên, việc lưu trữ và vận chuyển hydro không hề dễ dàng. Việc này thường đòi hỏi bình chứa áp suất rất cao hoặc nhiệt độ cực lạnh, cả hai đều tốn kém và yêu cầu kỹ thuật cao. Nhóm nghiên cứu tại Đại học khoa học và công nghệ King Abdullah tìm ra giải pháp đơn giản và thiết thực hơn.
Thay vì lưu trữ hydro dưới dạng khí, họ đề xuất lưu trữ hydro bên trong chất hóa học dạng lỏng đặc biệt, gọi là chất mang hydro hữu cơ dạng lỏng (LOHC). Chất lỏng này có thể chứa hydro một cách an toàn và giải phóng nó khi cần thiết, giúp việc lưu trữ, vận chuyển dễ dàng hơn.
LOHC hoạt động thông qua quá trình hóa học. Trên bề mặt, hydro được thêm vào phân tử chất lỏng bằng chất xúc tác, tạo ra chất lỏng giàu hydro. Chất lỏng này có thể vận chuyển hay lưu trữ như nhiên liệu thông thường. Sau đó, một phản ứng khác sẽ tách hydro, cho phép sử dụng nó, trong khi chất lỏng ban đầu được tái sử dụng.
Một lợi thế của phương pháp này là có thể sử dụng cơ sở hạ tầng dầu khí hiện có, chẳng hạn như đường ống và bể chứa. Điều này giúp tránh việc phải xây dựng hệ thống hoàn toàn mới để lưu trữ hydro, vốn là một trong những rào cản lớn trong việc sử dụng hydro trên quy mô lớn.
Trong công trình nghiên cứu của họ, được công bố trên tạp chí Fuel, các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu xem, liệu các mỏ dầu đã cạn kiệt có thể được sử dụng làm địa điểm lưu trữ ngầm cho chất lỏng giàu hydro này hay không.
Họ sử dụng mô phỏng máy tính để kiểm tra hệ thống hoạt động như thế nào trong một mỏ dầu khí điển hình ở độ sâu khoảng 2.200 mét dưới lòng đất. Nhóm nghiên cứu tập trung vào hệ thống LOHC nổi tiếng, kết hợp hydro với chất hóa học gọi là toluene để tạo ra methylcyclohexane.
Chất lỏng này dễ dàng chảy ngầm bên dưới và có thể lưu trữ một lượng hydro hữu ích. Trong mô phỏng, chất lỏng được bơm vào bể chứa, để ở đó trong một thời gian ngắn, sau đó được bơm ngược trở lại. Chu kỳ này được lặp lại nhiều lần.
Kết quả thử nghiệm rất khả quan. Khoảng ba phần tư lượng chất lỏng có thể được thu hồi sau mỗi chu kỳ, và theo thời gian, quá trình này cũng giúp khai thác hơn một nửa lượng dầu còn sót lại bị mắc kẹt trong mỏ.
Lượng dầu dư thừa này có thể giúp bù đắp chi phí của hệ thống lưu trữ, làm cho toàn bộ phương pháp này trở nên hấp dẫn về mặt kinh tế. Các nhà nghiên cứu ước tính, dự án có thể tạo ra giá trị tài chính đáng kể vượt xa chi phí của nó.
Mặc dù việc khai thác dầu còn sót lại sẽ tạo ra khí thải, nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng lượng khí thải này là nhỏ so với lợi ích môi trường của việc sử dụng hydro làm nhiên liệu sạch. Họ xem giải pháp này là cách thiết thực hướng tới việc làm cho nhiên liệu hydro trở nên phổ biến hơn, bằng cách sử dụng các nguồn tài nguyên có sẵn.
