O sursă ascunsă de energie curată ar putea alimenta Pământul timp de 170.000 de ani – cercetătorii au găsit „rețeta” pentru a o găsi

Ce-ar fi dacă una dintre cheile tranziției energetice globale ar fi fost chiar sub picioarele noastre tot timpul? Aceasta este ipoteza întărită de cercetări recente asupra hidrogenului natural – un gaz produs continuu de scoarța terestră și prins în intestinele sale timp de milioane, chiar miliarde de ani. Conform unui studiu publicat în revista Nature Reviews Earth and Environment, cantitatea de hidrogen generată de procesele geologice în ultimii miliarde de ani ar fi suficientă pentru a satisface nevoile energetice actuale ale omenirii timp de 170.000 de ani. Rămâne de văzut unde se află acest hidrogen, cum este prins în subteran și dacă poate fi exploatat la scară largă.

Acestea sunt întrebările la care răspunde studiul condus de Chris Ballentine, geochimist la Universitatea din Oxford, propunând o sinteză ambițioasă a condițiilor geologice necesare pentru formarea și acumularea hidrogenului în scoarța terestră. Hidrogenul este utilizat acum în multe aplicații industriale, în special pentru producerea de amoniac (utilizat în îngrășăminte) și metanol. De asemenea, este prezentată ca un vector de energie curată, capabilă să alimenteze vehicule, rețele de încălzire sau centrale electrice. Însă, în marea majoritate a cazurilor, acest hidrogen este produs din hidrocarburi, ceea ce generează emisii de gaze cu efect de seră. Hidrogenul natural, pe de altă parte, se formează fără intervenție umană, prin reacții geochimice între anumite roci și apă. Acest proces nu emite carbon și nu necesită energie externă. Mai mult, hidrogenul produs poate rămâne prins în subteran timp de mii de ani, creând rezervoare potențial exploatabile. Aceste depozite au fost mult timp considerate rare sau anecdotice. Însă noul studiu sugerează în schimb că acestea ar putea fi răspândite, cu condiția să știi unde și cum să cauți.

Potrivit lui Ballentine și colegilor săi, un zăcământ natural de hidrogen se bazează pe trei elemente fundamentale: o sursă de producție, un rezervor pentru stocarea gazului și o barieră geologică capabilă să îl rețină. Producția poate rezulta dintr-o duzină de procese geochimice, cel mai frecvent fiind reacția rocilor bogate în fier sau magneziu cu apa. Acest tip de reacție eliberează continuu hidrogen în subsol. Structurile tectonice active sau gradienții termici semnificativi pot apoi favoriza migrarea acestui gaz către zonele de stocare. Rezervorul trebuie să aibă o porozitate suficientă pentru a stoca hidrogenul, în timp ce stratul de acoperire – adesea compus din argile sau săruri – trebuie să împiedice evadarea gazului. Aceste criterii, bine cunoscute în industria petrolului și gazelor, pot fi aplicate acum și hidrogenului.

Mai multe tipuri de formațiuni geologice par a fi deosebit de favorabile acumulării de hidrogen. Este cazul complexelor ofiolitice (funduri oceanice antice aduse la suprafață), provinciilor magmatice (zone de roci vulcanice) sau centurilor de rocă verde foarte vechi, datând uneori de peste trei miliarde de ani. În Statele Unite, atenția este îndreptată spre Kansas, unde o zonă de rift antică, bogată în bazalți, ar putea găzdui cantități semnificative de hidrogen. În Albania, a fost recent identificat un rezervor mare într-un complex ofiolitic. Aceste descoperiri atrag un interes tot mai mare din partea actorilor industriali, precum Koloma, susținută de fondul Breakthrough Energy al lui Bill Gates, și Hy-Terra și Snowfox, finanțate, respectiv, de Fortescue, BP și Rio Tinto.

Totuși, prezența hidrogenului în subsol nu garantează că acesta este exploatabil. Unele bacterii subterane se hrănesc cu hidrogen, ceea ce poate duce la o scădere semnificativă a volumelor disponibile. Potrivit cercetătoarei Barbara Sherwood Lollar, coautoare a studiului, mediile favorabile proliferării acestor microorganisme nu sunt, prin urmare, cele mai promițătoare pentru prospectare.

Prin furnizarea unei sinteze clare a mecanismelor de formare și acumulare a hidrogenului, studiul oferă o adevărată foaie de parcurs pentru geologii și companiile din sectorul energetic. Astfel încât campaniile de explorare să fie direcționate către zonele cu cea mai mare probabilitate de a conține zăcăminte exploatabile din punct de vedere economic. Deși persistă incertitudini – în special în ceea ce privește cantitatea reală extractibilă de hidrogen natural – perspectivele sunt considerabile. O resursă abundentă, regenerată natural, curată și deja stocată în subteran: atât de multe avantaje care ar putea face din hidrogenul alb un jucător major în tranziția energetică în deceniile următoare.

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România