دراسة: جزء بسيط من الهيدروجين المختبئ تحت سطح الأرض قد يمد الأرض بالطاقة لـ200 عام

وتوقعت دراسة صادرة عن هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية أن تريليونات الأطنان من غاز الهيدروجين من المحتمل أن تكون مدفونة في الصخور والخزانات تحت الأرض، لكن الباحثين غير متأكدين من مكانها بعد.

وذكرت الدراسة أن جبلا من الهيدروجين يختبئ تحت سطح الأرض، ويقول العلماء إن جزءا صغيرا منه قد يكسر 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، وهو ما يعادل حوالي 26 ضعف كمية النفط المعروفة المتبقية في الأرض (1.6 تريليون برميل، وزن كل منها حوالي 0.15) طن) – لكن مكان وجود احتياطيات الهيدروجين هذه لا يزال مجهولا.

ويعتقد الباحثون أن معظم الهيدروجين من المحتمل أن يكون عميقًا جدًا أو بعيدًا جدًا عن الشاطئ بحيث لا يمكن الوصول إليه، وقد تكون بعض الاحتياطيات صغيرة جدًا بحيث لا يمكن استخراجها بطريقة منطقية اقتصاديًا.

وقال جيفري إليس، كيميائي البترول في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة، لرويترز، إن النتائج تشير إلى وجود ما يكفي من الهيدروجين، حتى مع هذه القيود.

الهيدروجين هو مصدر طاقة نظيف يمكنه وقود المركبات وتشغيل العمليات الصناعية وتوليد الكهرباء. وقال إليس إن 2% فقط من احتياطيات الهيدروجين التي وجدتها الدراسة، أي ما يعادل 124 مليار طن (112 مليار طن متري) من الغاز، “ستوفر كل الهيدروجين الذي نحتاجه للوصول إلى صافي الصفر”. [كربون] لبضع مئات من السنين.”

ولتقدير كمية الهيدروجين الموجودة داخل الأرض، استخدم الباحثون نموذجًا يأخذ في الاعتبار معدل إنتاج الغاز تحت الأرض، وكم من المحتمل أن يكون محصورًا في الخزانات، وكم يتم فقدانه من خلال عمليات مختلفة، مثل التسرب من الصخور. في الغلاف الجوي.

وقال إليس إن الهيدروجين يتم إنتاجه من خلال تفاعلات كيميائية في الصخور، وأبسطها تفاعل تجزئة الماء إلى هيدروجين وأكسجين. وأضاف: “هناك في الواقع العشرات من العمليات الطبيعية القادرة على توليد الهيدروجين، لكن معظمها يولد كميات صغيرة جداً”.

وحتى وقت قريب، لم يدرك الباحثون أن الهيدروجين يتراكم تحت الأرض، ولكن عندما اكتشف العلماء احتياطيا ضخما من الهيدروجين في غرب أفريقيا، ثم احتياطيا آخر في منجم للكروم في ألبانيا، تغير هذا النموذج. ومن الواضح الآن أن الهيدروجين يتراكم في الخزانات الموجودة على الأرض، وتشير الدراسة الجديدة إلى أن بعض هذه التراكمات قد تكون ذات حجم كبير.

وقال إليس: “لقد فوجئت بأن النتائج كانت أكبر مما توقعت، وخلاصة القول هي أن هناك الكثير من النتائج”.

ولكن من المهم ملاحظة أن هناك قدرًا هائلاً من عدم اليقين يحيط بهذه النتائج، كما أوضح النموذج، حيث أظهر النموذج أنه من الممكن أن يكون هناك ما بين مليار و10 تريليون طن من الهيدروجين. (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 عليه خمسة أضعاف بحلول عام 2050. ويتم إنتاج الغاز صناعيا من خلال التحليل الكهربائي للماء، حيث يتم تفكيك جزيئات الماء بواسطة التيارات الكهربائية. عند استخدام الطاقة المتجددة يسمى المنتج “الهيدروجين الأخضر”، وعند استخدام الوقود الأحفوري يعرف باسم “الهيدروجين الأزرق”.

وتتمثل فوائد استغلال الهيدروجين الطبيعي في أنه لا يحتاج إلى مصدر للطاقة لإنتاجه، ويمكن للخزانات تحت الأرض تخزين الغاز لحين الحاجة إليه. يقول إليس: “لا داعي للقلق بشأن التخزين، وهو ما يحدث مع الهيدروجين الأزرق أو الهيدروجين الأخضر. فأنت تريد إنتاجه عندما تكون الكهرباء رخيصة، ثم “عليك تخزينه في مكان ما”، ولكن مع الهيدروجين الطبيعي، “يمكنك ببساطة فتح الصمام وإغلاقه عندما تحتاج إليه.”

ويبقى السؤال الكبير هو أين يقع كل هذا الهيدروجين بالضبط، مما سيؤثر على الوصول إليه. وقال إليس وزملاؤه إنهم يحرزون تقدمًا كبيرًا نحو تضييق المعايير الجيولوجية اللازمة لتكوين تراكمات تحت الأرض، وقد يتم نشر النتائج للولايات المتحدة في أوائل العام المقبل.