Tại nhiều nước, mùa đông kéo dài và trời ít nắng đã làm hạn chế lượng quang năng có thể được sản sinh trong phần lớn thời gian của năm.
Đó cũng là lý do dẫn tới sự ra đời của công nghệ chuyển hóa ánh sáng mặt trời ở bên dưới lòng đất (USC) để sản xuất khí tự nhiên do hãng RAG Austria của Áo phát triển và đăng ký bằng sáng chế. Những ứng dụng đầu tiên của công nghệ này đang được triển khai thông qua một dự án tại Liên minh châu Âu (EU), với sự tham gia của một số công ty và tổ chức tại Áo, bao gồm Viện Nghiên cứu Empa của Thụy Sĩ.
Quy trình sản xuất khí tự nhiên theo công nghệ USC được bắt đầu từ mùa hè. Lượng điện dư thừa sinh ra từ các tấm pin mặt trời và tuabin gió sẽ được tận dụng để sản xuất hydro. Cụ thể là thông qua quá trình điện phân, nước được tách thành hydro và oxy. Hydro sản phẩm, cùng với CO2 lỏng lại được bơm vào các mỏ sa thạch xốp tự nhiên – giống như những hồ chứa khí đốt đã cạn – ở độ sâu 1.000 m bên dưới bề mặt Trái đất. Tại đó, sau một thời gian tương đối ngắn ngủi, hoạt động của các vi sinh vật tự nhiên – thuộc loại cổ khuẩn (archaea) – sẽ chuyển hóa hydro và CO2 thành khí methane (CH4) và nước. Methan sau đó sẽ được bơm ngược lên trên bề mặt, nơi nó có thể được sử dụng làm thành phần chính của khí đốt trung hòa carbon trong những tháng mùa đông giá lạnh.
Những nguyên lý cơ bản của quy trình này đã được chứng minh với hiệu suất chuyển đổi quang điện/phong điện thành khí methan đạt khoảng 60%. Không dừng lại tại đó, các đối tác của dự án cũng đang nghiên cứu thêm những nguồn CO2 tiềm năng và năng lượng tái tạo dư thừa khác, đồng thời hoạch định vị trí khả thi cho việc thiết lập các cơ sở USC.
Hải Đăng (Theo RAG Austria)