Πρόσφατες ανακαλύψεις υποδεικνύουν ότι τεράστια αποθέματα υδρογόνου βρίσκονται θαμμένα σε πολλές περιοχές της Γης, περιλαμβάνοντας τουλάχιστον 30 πολιτείες των ΗΠΑ. Η ανακάλυψη αυτών των αποθεμάτων θα μπορούσε να επιταχύνει τη μετάβαση σε μια νέα εποχή καθαρής ενέργειας, αλλά μέχρι πρότινος οι γεωλόγοι είχαν μόνο αποσπασματική κατανόηση του πώς σχηματίζονται και πού βρίσκονται οι μεγάλες συσσωρεύσεις υδρογόνου.
«Το παιχνίδι της στιγμής είναι να βρούμε πού έχει απελευθερωθεί, συσσωρευτεί και διατηρηθεί», δήλωσε ο Chris Ballentine, καθηγητής και πρόεδρος της γεωχημείας στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, καθώς και κύριος συγγραφέας νέου άρθρου ανασκόπησης σχετικά με την παραγωγή υδρογόνου στον φλοιό της Γης.
Σύμφωνα με την έρευνα, ο φλοιός της Γης έχει παράξει αρκετό υδρογόνο τα τελευταία 1 δισεκατομμύριο χρόνια για να καλύψει τις ενεργειακές ανάγκες μας για 170.000 χρόνια. Ωστόσο, παραμένει ασαφές πόσο από αυτό το υδρογόνο μπορεί να είναι προσβάσιμο και οικονομικά εκμεταλλεύσιμο.
Υδρογόνο: Η «συνταγή» για υπόγειες δεξαμενές
Στη νέα ανασκόπηση, που δημοσιεύτηκε στις 13 Μαΐου στο περιοδικό Nature Reviews Earth and Environment, οι ερευνητές παραθέτουν μια «συνταγή» από γεωλογικές συνθήκες που ευνοούν τη δημιουργία και τη συσσώρευση φυσικού υδρογόνου στο υπέδαφος. Αυτό θα μπορούσε να διευκολύνει την αναζήτηση τέτοιων αποθεμάτων.
«Οι ειδικές συνθήκες για τη συσσώρευση και παραγωγή υδρογόνου είναι αυτό που εξετάζουν προσεκτικά πολλές εταιρείες εξερεύνησης, όπως η Koloma, χρηματοδοτούμενη από το Breakthrough Energy Fund του Bill Gates, η Hy-Terra από την Fortescue και η Snowfox από τις BP και RioTinto», εξηγεί ο Ballentine.
Τα φυσικά αποθέματα υδρογόνου απαιτούν τρία βασικά στοιχεία για να σχηματιστούν: μια πηγή υδρογόνου, πετρώματα-αποθέτες και φυσικές σφραγίδες που παγιδεύουν το αέριο υπόγεια.
Πώς σχηματίζεται το υδρογόνο στον φλοιό της Γης
Υπάρχουν δώδεκα φυσικές διεργασίες που μπορούν να δημιουργήσουν υδρογόνο, με την πιο απλή να είναι η χημική αντίδραση που διασπά το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο. Οποιοδήποτε είδος πετρώματος που φιλοξενεί μία από αυτές τις διεργασίες αποτελεί πιθανή πηγή υδρογόνου.
«Μία περιοχή που προσελκύει μεγάλο ενδιαφέρον είναι το Κάνσας, όπου ένα γεωλογικό χαρακτηριστικό που ονομάζεται mid-continental rift, σχηματίστηκε πριν από 1 δισεκατομμύριο χρόνια, δημιουργώντας μια τεράστια συσσώρευση πετρωμάτων (κυρίως βασάλτες) που μπορούν να αντιδράσουν με το νερό και να παράξουν υδρογόνο», δήλωσε ο Ballentine.
«Η αναζήτηση εκεί εστιάζεται σε γεωλογικές δομές που ίσως έχουν παγιδεύσει και συσσωρεύσει το παραγόμενο υδρογόνο».
Υποσχόμενες γεωλογικές περιοχές για την αναζήτηση υδρογόνου
Σύμφωνα με τους συγγραφείς της ανασκόπησης, διάφορα κοινά γεωλογικά περιβάλλοντα, όπως οι οφιόλιθοι, οι μεγάλες ιζηματογενείς λεκάνες και οι Αρχαιοζωικές πράσινες ζώνες, παρουσιάζουν μεγάλες προοπτικές για εξερεύνηση.
Οι οφιόλιθοι είναι τμήματα του φλοιού και του ανώτερου μανδύα της Γης που κάποτε βρίσκονταν κάτω από τον ωκεανό αλλά ωθήθηκαν στην επιφάνεια. Το 2024, ανακαλύφθηκε ένα τεράστιο απόθεμα υδρογόνου σε σύμπλεγμα οφιολίθων στην Αλβανία.
Το υδρογόνο ως καθαρή πηγή ενέργειας
Το υδρογόνο χρησιμοποιείται ήδη για την παραγωγή βιομηχανικών χημικών, όπως η μεθανόλη και η αμμωνία, ενώ μπορεί επίσης να τροφοδοτήσει αυτοκίνητα και σταθμούς παραγωγής ενέργειας. Ωστόσο, το παραγόμενο σήμερα υδρογόνο προέρχεται κυρίως από υδρογονάνθρακες, παράγοντας σημαντικές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.
Η εκμετάλλευση φυσικών αποθεμάτων υδρογόνου θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά το αποτύπωμα άνθρακα, καθώς αυτά τα αποθέματα είναι φυσικά και δεν απαιτούν εκπομπές άνθρακα κατά την παραγωγή τους.
Ο Ballentine τονίζει πως ο φλοιός της Γης παράγει «άφθονο υδρογόνο» και το ζητούμενο πλέον είναι να ακολουθήσουμε τη «συνταγή» για να το εντοπίσουμε.