Природний водень — прихований скарб Землі, що може забезпечити енергією людство на тисячі років Природний водень, що накопичується в земній корі, може живити людство протягом тисячоліть — і без викидів. Нова стратегія окреслює, як його шукати. Науковці з Оксфордського університету, Даремського університету та Університету Торонто ідентифікували ключові геологічні умови, необхідні для пошуку природного чистого водню під поверхнею Землі.
Цей водень виробляється в землі протягом мільйонів років і може накопичуватись під землею у відповідних гірських породах. Дослідження показує, що умови для його утримання існують у багатьох регіонах світу, що робить це справжньою глобальною можливістю. Водень уже є галуззю на $135 мільярдів, використовується у виробництві добрив та інших важливих хімікатів, що підтримують сучасне життя. А також є ключовим елементом майбутніх систем чистої енергетики — очікується, що ринок виросте до $1 трильйона до 2050 року.
Це нове дослідження може допомогти промисловості виявляти та використовувати природні запаси водню — як чистішу альтернативу нинішнім способам його виробництва, що базуються на викопному паливі. Результати були опубліковані 13 травня в журналі Nature Reviews Earth & Environment.
Водень у сучасному житті — критично важливий
Водень — це більше, ніж просто чисте паливо. Він допомагає прогодувати половину світу, забезпечуючи виробництво добрив, і є серцевиною більшості планів із досягнення вуглецевої нейтральності.
Однак майже весь водень сьогодні виробляється з викопного палива, що створює близько 2,4% глобальних викидів CO₂. Очікується, що попит виросте з 90 мільйонів тонн у 2022 році до 540 мільйонів тонн у 2050-му. Тож пошук способу виробництва водню без викидів критично важливий. Карбонова нейтралізація та електроліз на основі ВДЕ можуть допомогти, але поки що ці методи дорогі.
Природне рішення — під нашими ногами
Команда дослідників зазначає: земна кора вже виробила достатньо водню, щоб забезпечити енергетичні потреби людства на 170 000 років. Значна частина цього газу досі залишається недоторканою під землею — без жодних викидів.
До цього часу вчені мали лише окремі вимірювання щодо скупчень природного водню. Нове дослідження пропонує чіткий «рецепт пошуку» — які типи порід, температури, рідини й геологічна історія дозволяють водню утворюватися, мігрувати та накопичуватись у досяжних резервуарах. Цей підхід може радикально змінити підходи до енергетики та кліматичних стратегій.
Водень у корі: молодий, старий і всюдисущий
Деякі джерела водню, зокрема з мантії Землі, були перебільшені у спекуляціях. Але дослідження показує, що всі необхідні інгредієнти для утворення водню можна знайти в поширених геологічних умовах земної кори. Деякі з них утворилися нещодавно (мільйони років тому), інші — сотні мільйонів років тому. І — що важливо — вони трапляються по всій планеті.
Геологи створюють карту «водневого рецепту»
Професор Кріс Балентайн з Оксфорду, провідний автор дослідження, порівнює це з приготуванням суфле: «Якщо хоч один інгредієнт, його кількість, час або температура будуть неправильними — ви розчаруєтеся. Але знайдений і повторюваний рецепт може відкрити шлях до комерційного, низьковуглецевого джерела водню, що зробить великий внесок в енергетичний перехід». Дослідники також створили компанію Snowfox Discovery Ltd. з метою пошуку природних запасів водню, які можуть мати суспільно важливе значення.