Нещодавні наукові відкриття вказують на те, що в надрах Землі, у численних регіонах світу, включаючи щонайменше тридцять штатів США, приховані значні резервуари водню. Виявлення таких природних джерел цього чистого енергоносія може суттєво прискорити глобальний перехід від викопного палива. До цього часу геологи мали лише фрагментарне розуміння процесів формування великих підземних скупчень водню та місць, де їх слід шукати, пише T4.
Професор і завідувач кафедри геохімії Оксфордського університету Кріс Баллентайн, провідний автор нового оглядового дослідження про утворення водню в земній корі, зазначив, що наразі головним завданням є визначення місць вивільнення, накопичення та збереження цього газу. Його нова робота пропонує відповіді на ці ключові питання. За оцінками авторів, земна кора за останній мільярд років виробила достатньо водню, щоб задовольнити сучасні енергетичні потреби людства протягом неймовірних 170 000 років. Проте, залишається невизначеним, яку частину цього водню можливо отримати та економічно вигідно видобувати.
У новому огляді, опублікованому в журналі Nature Reviews Earth and Environment, дослідники склали перелік ключових геологічних умов, які сприяють утворенню та накопиченню природного газоподібного водню під землею. Цей перелік має значно полегшити пошук його потенційних резервуарів. Баллентайн підкреслив, що конкретні умови накопичення та виробництва водню активно вивчаються численними розвідувальними компаніями, і ці умови можуть суттєво відрізнятися залежно від геологічного середовища.
Для формування значних природних резервуарів водню необхідні три основні елементи: джерело водню, породи-резервуари для його накопичення та природні геологічні ущільнення, що утримують газ під землею. Існує близько десятка природних процесів, здатних генерувати водень, найпростішим з яких є хімічна реакція розщеплення води на водень та кисень. За словами Баллентайна, будь-який тип гірської породи, в якій відбувається хоча б один із цих процесів, є потенційним джерелом водню. Він навів приклад Канзасу, де особлива геологічна структура, відома як середньоконтинентальний рифт, що утворився близько мільярда років тому, створила величезне скупчення гірських порід, переважно базальтів, здатних реагувати з водою та утворювати водень. Наразі в цьому регіоні ведуться активні пошуки геологічних пасток, здатних утримувати накопичений водень.
Ґрунтуючись на знаннях про механізми вивільнення інших газів з підземних порід, автори огляду припускають, що тектонічні напруження та високий тепловий потік можуть сприяти вивільненню водню з глибоких шарів земної кори та його міграції до поверхні, де він може накопичуватися в обсягах, придатних для комерційного видобутку. Огляд виявив, що широкий спектр поширених геологічних контекстів у межах земної кори може виявитися перспективним для розвідувальних компаній, включаючи офіолітові комплекси, великі магматичні провінції та архейські зеленокам’яні пояси. Офіоліти представляють собою фрагменти океанічної кори та верхньої мантії, винесені на сушу. У 2024 році значний резервуар водню був виявлений саме в офіолітовому комплексі в Албанії. Магматичні породи утворюються внаслідок застигання магми або лави, а архейські зеленокам’яні пояси є давніми геологічними утвореннями віком до чотирьох мільярдів років, що характеризуються наявністю зелених мінералів.
Співавтор дослідження, професор геоенергетики Джон Глуяс, підкреслив, що умови, розглянуті в огляді, є фундаментальними принципами для дослідження водню. Дослідження окреслює ключові фактори, які компанії повинні враховувати при розробці своїх стратегій розвідки, включаючи процеси міграції та руйнування водню під землею. Співавтор Барбара Шервуд Лоллар зазначила, що підземні мікроорганізми активно споживають водень, тому середовища, де бактерії можуть контактувати з породами, що генерують водень, можуть бути не найкращими місцями для пошуку значних резервуарів.
Водень є важливим компонентом у виробництві ключових промислових хімічних речовин, таких як метанол та аміак, що використовується у більшості добрив. Цей газ також має значний потенціал у переході від викопного палива, оскільки може використовуватися як паливо для автомобілів та електростанцій. Однак, більшість водню сьогодні виробляється з вуглеводнів, що супроводжується значними викидами вуглецю. Природний водень з підземних резервуарів має значно менший вуглецевий слід, оскільки утворюється природним шляхом. Баллентайн підсумував, що земна кора виробляє значну кількість водню, і тепер головне завдання полягає в тому, щоб, використовуючи визначені “інгредієнти”, знайти місця його значних накопичень.
Раніше ми вчені назвали предка усіх блакитнооких людей.
Підписуйся на наш Telegram-канал