Из недр Земли: учёные задумались о новых методах добычи природного водорода

Ученые обратили внимание на природный водород, потенциально богатый источник экологичной энергии. По расчётам специалистов, Земля создает около 15-31 млн тонн этого чистого элемента в год, но современные технологии дают возможность улавливать лишь малую его часть. В отличие от промышленного, природный водород образуется в ходе геологических реакций внутри земной коры, не выделяя углекислый газ и прочие загрязняющие вещества.

Водород применяют в нефтепереработке, синтезе аммиака и метанола. В последние годы его стали чаще использовать как топливо для транспорта и предприятий. К 2050 году спрос на него, как ожидается, увеличится примерно в 6 раз: до более чем 500 млн метрических тонн, поясняют авторы статьи в The Conversation.

Природный водород называют еще «белым» или «золотым», поскольку его можно добывать без дополнительной обработки. Самый популярный механизмом его получения - серпентизация — реакция взаимодействия воды с породами, богатыми железом.

Еще один вариант: термогенез, он идёт в глубоких осадочных бассейнах, где при высоких температурах от 250 до 500 °C разлагается органический материал. Тут вместе с водородом выделяются метан и азот.

Как искать залежи? Геологи пользуются теми же подходами, что и при разведке нефтяных и газовых месторождений. В чем сложности? Сфокусированная инфильтрация, если газ просачивается вверх через трещины в коре, и его сложно улавливать. Водород в угольных пластах сложно отделить от угля.

По информации Геологической службы США под землей может находиться больше 5 трлн метрических тонн водорода. Даже 2% этого объема – это больше всего разведанного природного газа на планете. Запасы Земля копила миллиарды лет, в год природа производит от 15 до 31 млн метрических тонн, что меньше 1% объёма, что будет потребляться к 2050 году.

Кто добывает? Природный водород сегодня извлекают лишь в одном месте на планете — это малийская деревушка Буракебугу, где он используется для нужд местных жителей. Зато за последние годы выросло до 40 количество компаний, занятых поиском водорода. Разведку ведут в США, Австралии, Канаде и ряде других стран. В США проект HyTerra выявил залежи с концентрацией 90% водорода и 3% гелия в Канзасе.

Ряд учёных считает, что добыча природного водорода может обойтись в 10 раз дешевле традиционных методик. Но текущие оценки базируются на небольших объемах найденного газа. Для коммерческого же применения необходимы крупные залежи с высокой концентрацией газа.

Скептики напоминают о серьёзных трудностях добычи. У него малый молекулярный размер и высокая реактивность с другими элементами. Поэтому его трудно обнаруживать. А очистка крайне затруднена в случаях низкой концентрации и смешения с другими газами…