Η Γη κρύβει έναν καθαρό θησαυρό ενέργειας

Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature Reviews Earth & Environment από ερευνητές των Πανεπιστημίων της Οξφόρδης, του Durham και του Τορόντο έρχεται να ανατρέψει τα δεδομένα στην ενεργειακή μετάβαση. Οι επιστήμονες κατέγραψαν για πρώτη φορά τα γεωλογικά «συστατικά» που απαιτούνται για τον εντοπισμό φυσικού υδρογόνου, μιας καθαρής, μη ρυπογόνου μορφής ενέργειας που παράγεται από τη Γη στο υπέδαφος και μπορεί να εξορυχθεί απευθείας, χωρίς καύση υδρογονανθράκων.

Η σημασία του υδρογόνου

Το υδρογόνο αποτελεί βασικό χημικό στοιχείο για πολλές βιομηχανίες. Η παραγωγή λιπασμάτων, που στηρίζει τη διατροφή του μισού παγκόσμιου πληθυσμού, εξαρτάται από αυτό, ενώ παράλληλα έχει αναδειχθεί σε κρίσιμο παράγοντα για την επίτευξη ενός μέλλοντος με χαμηλές εκπομπές άνθρακα. Παρ’ όλα αυτά, η σημερινή παραγωγή του βασίζεται κυρίως σε ορυκτά καύσιμα, με αποτέλεσμα να ευθύνεται για το 2,4% των παγκόσμιων εκπομπών CO₂.

Η παγκόσμια ζήτηση προβλέπεται να εκτοξευθεί από τους 90 εκατ. τόνους το 2022 σε πάνω από 540 εκατ. το 2050, καθιστώντας επιτακτική την ανάγκη εύρεσης πιο βιώσιμων πηγών.

Φυσικό υδρογόνο: μια υποσχόμενη λύση

Η νέα έρευνα αποκαλύπτει ότι ο φλοιός της Γης έχει παράγει επαρκείς ποσότητες υδρογόνου κατά τη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών, ποσότητα ικανή να καλύψει τις ενεργειακές ανάγκες της ανθρωπότητας για 170.000 χρόνια. Αν και μεγάλο μέρος αυτού έχει χαθεί ή δεν είναι προσβάσιμο, σημαντικά αποθέματα παραμένουν και μπορούν να αξιοποιηθούν.

Το κλειδί για την αξιοποίηση αυτού του φυσικού πόρου είναι η ανάπτυξη μιας μεθοδολογίας για τον εντοπισμό, την κατανόηση και την αξιολόγηση των γεωλογικών συνθηκών που επιτρέπουν τη συγκέντρωση υδρογόνου σε εκμεταλλεύσιμα κοιτάσματα.

Τα βασικά γεωλογικά «συστατικά»

Η μελέτη προσδιορίζει κρίσιμους παράγοντες, όπως:

• Ποια είδη πετρωμάτων παράγουν υδρογόνο και υπό ποιες συνθήκες.
• Πώς το υδρογόνο μεταναστεύει στο υπέδαφος και πού παγιδεύεται.
• Τι είδους γεωλογικά «καπάκια» το συγκρατούν ώστε να σχηματίζονται κοιτάσματα.
• Ποιοι είναι οι παράγοντες που οδηγούν στην καταστροφή ή κατανάλωση του υδρογόνου, όπως τα υπόγεια μικρόβια που το «καταναλώνουν».

Σύμφωνα με την καθηγήτρια Barbara Sherwood Lollar (Πανεπιστήμιο Τορόντο), η αποφυγή μικροβιακών ζωνών είναι απαραίτητη για τη διατήρηση οικονομικά εκμεταλλεύσιμων ποσοτήτων υδρογόνου.

Η έρευνα απορρίπτει την ιδέα ότι ο μανδύας της Γης είναι πηγή υδρογόνου, δείχνοντας ότι οι πιο αξιόπιστες συγκεντρώσεις προέρχονται από χερσαία πετρώματα του φλοιού, που βρίσκονται σε διάφορες ηλικίες και γεωλογικές συνθήκες, από σχετικά «νεαρές» έως πανάρχαιες, αλλά κυρίως διαδεδομένες παγκοσμίως.

Η στρατηγική της εξερεύνησης

Ο καθηγητής Jon Gluyas (Πανεπιστήμιο Durham) παραλληλίζει τη στρατηγική για το φυσικό υδρογόνο με αυτή για το ήλιο, για το οποίο ήδη έχει αναπτυχθεί επιτυχημένο μοντέλο εντοπισμού. Αντίστοιχα, ο επικεφαλής της έρευνας, καθηγητής Chris Ballentine (Πανεπιστήμιο Οξφόρδης), παρομοιάζει την εύρεση υδρογόνου με τη… μαγειρική:

Αν κάτι πάει λάθος, είτε πρόκειται για την ποσότητα, τη θερμοκρασία ή το τάιμινγκ, το αποτέλεσμα απογοητεύει. Όμως αν καταφέρουμε να βρούμε τη σωστή συνταγή, μπορούμε να ανοίξουμε τον δρόμο για έναν καθαρό, ανταγωνιστικό ενεργειακό πόρο.

Για τον σκοπό αυτό, οι ερευνητές ίδρυσαν την εταιρεία Snowfox Discovery Ltd., με στόχο την εμπορική ανακάλυψη κοιτασμάτων φυσικού υδρογόνου που θα μπορούσαν να αποτελέσουν σημαντικό πυλώνα για την παγκόσμια ενεργειακή μετάβαση.

Ένας νέος ενεργειακός ορίζοντας

Η έρευνα σηματοδοτεί μια σημαντική καμπή στην αναζήτηση καθαρών και βιώσιμων ενεργειακών λύσεων. Με την επιστημονική κοινότητα και τη βιομηχανία να συνεργάζονται, το φυσικό υδρογόνο θα μπορούσε να αποτελέσει την επόμενη μεγάλη ενεργειακή ανακάλυψη — και ίσως το κλειδί για έναν πλανήτη χωρίς άνθρακα.

[via]