وجد العلماء أن مجرد جزء صغير من الهيدروجين المختبئ تحت سطح الأرض يمكنه تزويد الأرض بالطاقة لمدة 200 عام
يوجد جبل من الهيدروجين تحت سطح الأرض، ويقول العلماء إن مجرد جزء منه يمكن أن ينهي اعتمادنا على الوقود الأحفوري لمدة 200 عام.
تشير الأبحاث الجديدة إلى أن الكوكب يحتوي على حوالي 6.2 تريليون طن (5.6 تريليون طن متري) من الهيدروجين في الصخور والخزانات الجوفية. وهذا ما يقرب من 26 مرة كمية الزيت المعروفة التي تبقى في الأرض (1.6 تريليون برميل، وزن كل منها حوالي 0.15 طن) – لكن مكان وجود مخزونات الهيدروجين هذه لا يزال مجهولاً.
ويعتقد الباحثون أن معظم الهيدروجين من المحتمل أن يكون عميقًا جدًا أو بعيدًا جدًا عن الشاطئ بحيث لا يمكن الوصول إليه، وربما تكون بعض الاحتياطيات أصغر من أن يتم استخراجها بطريقة منطقية من الناحية الاقتصادية. ومع ذلك، تشير النتائج إلى وجود ما يكفي من الهيدروجين، حتى مع تلك القيود. جيفري إليسوقال عالم كيمياء البترول في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة لـ Live Science.
الهيدروجين هو أ مصدر للطاقة النظيفة التي يمكنها تزويد المركبات بالطاقة والعمليات الصناعية وتوليد الكهرباء. فقط 2% من مخزون الهيدروجين الموجود في الدراسة، أي ما يعادل 124 مليار طن (112 مليار طن متري) من الغاز، “سيوفر كل الهيدروجين الذي نحتاجه للوصول إلى صافي الصفر”. [carbon] قال إليس: “لمدة بضع مئات من السنين”.
إن الطاقة المنطلقة من هذه الكمية من الهيدروجين تبلغ تقريبًا ضعف الطاقة المخزنة في جميع احتياطيات الغاز الطبيعي المعروفة على الأرض، حسبما ذكر إليس ومؤلفه المشارك سارة جيلمان، وهو أيضًا عالم جيولوجي في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، تمت الإشارة إليه في الدراسة. ونشرت النتائج يوم الجمعة (13 ديسمبر) في المجلة تقدم العلوم.
متعلق ب: يمكن لخزان الهيليوم الضخم في ولاية مينيسوتا أن يحل النقص في الولايات المتحدة
ولتقدير كمية الهيدروجين داخل الأرض، استخدم الباحثون نموذجًا يأخذ في الاعتبار معدل إنتاج الغاز تحت الأرض، والكمية التي من المحتمل أن تكون محاصرة في الخزانات، والكمية المفقودة من خلال عمليات مختلفة، مثل التسرب من الصخور. وفي الغلاف الجوي.
وقال إليس إن الهيدروجين يتم إنتاجه من خلال التفاعلات الكيميائية في الصخور، وأبسطها هو التفاعل الذي يقسم الماء إلى هيدروجين وأكسجين. وقال: “هناك في الواقع العشرات من العمليات الطبيعية القادرة على توليد الهيدروجين، ولكن معظمها يولد كميات صغيرة جدًا”.
حتى وقت قريب، لم يدرك الباحثون أن الهيدروجين يتراكم تحت سطح الأرض. وأوضح إليس: “كان النموذج طوال مسيرتي المهنية هو أن الهيدروجين موجود، وهو موجود، ولكنه جزيء صغير جدًا، لذا فهو يتسرب بسهولة من خلال المسام الصغيرة والشقوق والصخور”.
ولكن عندما اكتشف العلماء أ مخبأ ضخم للهيدروجين في غرب أفريقيا، وثم آخر في منجم الكروم الألباني، تحول هذا النموذج. أصبح من الواضح الآن أن الهيدروجين يتراكم في الخزانات الموجودة في الأرض، وتشير الدراسة الجديدة إلى أن بعض هذه التراكمات قد تكون كبيرة.
وقال إليس: “لقد فوجئت بأن النتائج كانت أكبر مما كنت أعتقد”. “الوجبات الجاهزة هي أن هناك الكثير هناك.”
ولكن من المهم ملاحظة أن هناك قدرًا كبيرًا من عدم اليقين يحيط بهذه النتائج، كما أوضح النموذج، حيث أظهر النموذج أنه يمكن أن يكون هناك ما بين مليار إلى 10 تريليون طن من الهيدروجين هناك. (القيمة الأكثر احتمالا، استنادا إلى افتراضات النموذج، كانت 6.2 تريليون طن).
ومن المتوقع أن يشكل الهيدروجين ما يصل إلى 30% من إمدادات الطاقة المستقبلية في بعض القطاعات، ومن المتوقع أن يرتفع الطلب العالمي. خمسة أضعاف بحلول عام 2050. يتم إنتاج الغاز بشكل صناعي من خلال التحليل الكهربائي للماء، حيث يتم تفكيك جزيئات الماء بواسطة التيارات الكهربائية. عندما يتم استخدام الطاقة المتجددة، يسمى المنتج “الهيدروجين الأخضر”، وعندما يتم استخدام الوقود الأحفوري، فإنه يعرف باسم “الهيدروجين الأزرق”.
تتمثل فوائد استغلال الهيدروجين الطبيعي في أنه لا يتطلب مصدرًا للطاقة لإنتاجه، ويمكن للخزانات الجوفية الاحتفاظ بالغاز حتى الحاجة إليه. وقال إليس: “لا داعي للقلق بشأن التخزين، وهو شيء تفعله مع الهيدروجين الأزرق أو الهيدروجين الأخضر – فأنت تريد أن تصنعه عندما تكون الكهرباء رخيصة ثم يتعين عليك تخزينه في مكان ما”. باستخدام الهيدروجين الطبيعي، “يمكنك فقط فتح صمام وإغلاقه كلما احتجت إليه”.
السؤال الكبير الذي يبقى هو أين يوجد كل هذا الهيدروجين بالضبط، مما سيؤثر على إمكانية الوصول إليه. وقال إليس وزملاؤه إنهم يتخذون خطوات واسعة نحو تضييق المعايير الجيولوجية اللازمة لتكوين تراكمات تحت الأرض، ويمكن نشر النتائج الخاصة بالولايات المتحدة في أوائل العام المقبل.
