Новые исследования показывают, что в горных хребтах мира могут скрываться огромные запасы природного водорода, что потенциально открывает нам доступ к огромному, неиспользованному источнику чистой энергии. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Эти резервуары газа могли бы образоваться в течение миллионов лет, предполагает исследование. Международная группа исследователей объединила полевые записи с компьютерным моделированием для моделирования движения тектонических плит, горообразования и возможного производства водорода.
Хотя существуют способы искусственного производства водорода, это нелегко – и они, как правило, выбрасывают парниковые газы по пути, что несколько противоречит сути. Нахождение крупных природных запасов стало бы невероятным шагом вперед для технологии чистой энергии.
«Это новое исследование расширяет наши знания о подходящих средах для естественной генерации водорода», — говорит геофизик Саша Брюн из Центра геологических наук имени Гельмгольца GFZ в Германии. «Учитывая экономические возможности, связанные с природным H2, сейчас самое время пойти дальше и также исследовать пути миграции водорода и глубинные микробные экосистемы, потребляющие водород, чтобы лучше понять, где на самом деле могут образовываться потенциальные резервуары H2» .
Исследователи сосредоточились на процессе, называемом серпентинизацией , когда мантия под корой выталкивается вверх и вступает в контакт с водой. В результате химической реакции выделяется водород.
Это может произойти, когда континенты распадаются и когда они сталкиваются, поскольку мантия Земли может подняться вверх в обоих сценариях. Благодаря своим симуляциям исследователи определили, где и когда серпентинизация, скорее всего, произойдет.
Исследователи обнаружили, что серпентинизация, вероятно, гораздо чаще встречается в горных хребтах, где плиты сближаются, по сравнению с местами их расхождения — примерно в 20 раз чаще, из-за круговоротов воды и температурных колебаний.
Более того, водородные резервуары внутри гор могут быть относительно легкодоступными по сравнению с другими местами, которые мы искали, включая океанические хребты. Уже разрабатываются планы по поиску водорода в Пиренеях, европейских Альпах и на Балканах.
«Решающее значение для успеха этих усилий будет иметь разработка новых концепций и стратегий разведки», — говорит структурный геолог Франк Цваан из Центра геологических наук имени Гельмгольца GFZ. «Особое значение имеет то, как формирование промышленных природных скоплений H2 контролируется тектонической историей конкретного участка разведки».
Хотя это исследование не дает глобальной оценки количества водорода, который может быть скрыт, более ранние исследования, анализирующие серпентинизацию в восточных Пиренеях, показывают, что хранящегося там водорода может быть достаточно для удовлетворения потребностей полумиллиона человек в год.
Это захватывающая перспектива для источника энергии, который производит воду, а не углекислый газ в качестве основного отхода. Нужно проделать много работы, чтобы подтвердить наличие этого водородного газа, использовать его и обеспечить устойчивость процесса, но мы можем быть более оптимистичны, чем когда-либо.
«В целом, мы можем оказаться на переломном этапе в исследовании природного водорода» , — говорит Цваан. «Таким образом, мы можем стать свидетелями зарождения новой отрасли природного водорода».
