На Землі знайдено величезні запаси водню: людству вистачить на десятки тисяч років

Запаси водню, що утворюється природним чином у земній корі, можуть допомогти людству в декарбонізації. Основна проблема полягає в тому, що людству необхідно знайти ці скупчення, а також визначити найкращі способи їх видобутку, пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

1987 року робітник закурив біля нової свердловини, розташованої неподалік від села Буракебугу в Малі, — тієї ж миті пролунав вибух. Через роки стало відомо, що сталося насправді: вибухнули непомічені хмари легкозаймистого водню, що підіймався з газового резервуара під свердловиною.

Тоді свердловину закинули, проте 2011 року нафтогазова компанія Petroma розконсервувала свердловину, щоб вивчити можливість видобутку водню для отримання прибутку. До 2012 року компанія розробила свердловину для виробництва електроенергії для Буракебугу, і село досі використовує цей водень як джерело енергії.

Зазначимо, що свердловина в Буракебугу — перша і єдина у світі продуктивна воднева свердловина. Водень, змішаний з киснем, — найменша і найпростіша молекула у світі, проте вона здатна генерувати електроенергію без викидів парникових газів, з утворенням лише тепла і води як побічних продуктів.

Це робить водень чистим джерелом енергії. Ба більше, вчені очікують, що до 2050 року попит на водень для виробництва мікроелектроніки, постачання промисловості, а також для живлення транспортних засобів і будівель зросте в п'ять разів.

Водень легший за повітря і дуже реактивний, тому вчені довгий час вважали, що він не накопичується в земній корі так само як викопне паливо. Однак тепер ми точно знаємо, що це не так. Сьогодні компанії, що займаються розвідкою ресурсів, поспішають знайти родовища природного водню, також відомого як "золотий" водень. Вчені також вносять свою лепту, визначаючи ключові "інгредієнти", необхідні для утворення таких родовищ. За словами геохіміка-нафтовика з Геологічної служби США Джеффрі Елліса, чим більше вчені шукають, тим більше їм вдається дізнатися.

Джерела "золотого" водню

Відкриття в Малі поклало початок всесвітньому полюванню за водневими резервуарами. Однак перш ніж геологи почнуть дорогі розвідувальні проєкти, необхідно зрозуміти, скільки водню насправді може бути приховано в надрах Землі.

Нові оцінки вказують на те, що в надрах нашої планети може бути прихована неймовірна кількість водню. Наприклад, згідно з нещодавнім дослідженням, континентальна кора Землі за останні 1 мільярд років виробила достатньо водню, щоб задовольнити поточні енергетичні потреби людства протягом 170 000 років. Зазначимо, що інші оцінки вдвічі перевищують цю цифру.

Однак більша частина цього водню пішла в земну атмосферу. У новому дослідженні вчені зосередилися на підрахунку того, скільки цього водню залишилося в земній корі. Минулого року дослідники підрахували, що Земля містить 6,2 трильйона тонн водню, що приблизно у 26 разів перевищує кількість нафти, що залишилася в надрах. Місцеперебування цих запасів водню значною мірою невідоме, але більшість із них, імовірно, розташовані занадто глибоко або занадто далеко від берега, щоб до них можна було отримати доступ, а деякі родовища можуть бути занадто малими, щоб їх видобуток був доцільним. З іншого боку, вважається, що всього 2% від загальної кількості запасів планети насправді можуть замінити нинішнє викопне паливо на 200 років.

Карта скарбів

На початку поточного року вчені опублікували карту, що показує, де можуть існувати запаси водню в континентальній частині США. Для цього вчені використовували дані гравітаційних і магнітних сигналів для оцінки складу гірських порід по всій земній корі та визначення місць міграції водню під землю.

За словами доцента геохімії в Університеті Оттави Олівера Ворра, найкращими джерелами водню є багаті на залізо породи, що генерують водень за допомогою "реакції гідратації", під час яких вода реагує з породами. Іншими хорошими джерелами водню є багаті ураном і торієм породи, які виробляють альфа-частинки під час розпаду радіоактивних елементів.

Вчені також виявили, що обов'язковою умовою для джерел водню є температура — породи повинні бути гарячими, від 250 до 300 градусів за Цельсієм, що гарантує високу швидкість реакції. Крім того, Іншими хорошими джерелами водню є багаті на уран і торій породи, які виробляють альфа-частинки під час розпаду радіоактивних елементів.

П'ятий критерій для формування водневого резервуара — це непроникна "герметизація", яка утримує газ усередині резервуару. Шоста й остання умова — це мінімальна мікробна активність у місці утворення та накопичення водню, оскільки мікроорганізми споживають водень

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що потрібні бляшані банки та морська вода: розроблено новий спосіб отримання енергії.

Раніше Фокус писав про те, що вчені зрозуміли, як знайти найдавніші запаси водню.