Naše planetární kůra skrývá dostatek vodíku, který by mohl napájet svět po tisíce let, naznačují nové výzkumy. Tyto přírodní rezervoáry vodíkového plynu by mohly pomoci lidem s dekarbonizací. Nyní je však výzvou najít tyto akumulace a zjistit, jak je co nejlépe těžit, říkají odborníci.
Příběh z Mali
V roce 1987 zapálil pracovník cigaretu u nového vodního vrtu poblíž vesnice Bourakebougou v Mali. Při tom došlo k explozi uvnitř vrtu, která byla způsobena dříve nespatřenými cloučky hořlavého vodíku, které se vznášely z plynového rezervoáru pod vrtem. Vrt byl zablokován a dočasně opuštěn.
V roce 2011 provedla ropná a plynová společnost Petroma (která později změnila název na Hydroma) tlakové uvolnění, aby zjistila, zda by mohli těžit vodík pro zisk. Do roku 2012 byla společnost schopna vyvinout vrt, který slouží k výrobě elektřiny pro Bourakebougou, a vesnice na tento vodík dodnes spoléhá.
Tento vrt je prvním a jediným produktivním vodíkovým vrtem na světě. Smíšený s kyslíkem v palivových článcích může vodík – nejmenší a nejjednodušší molekula na světě – generovat elektřinu bez emisí skleníkových plynů, přičemž jako vedlejší produkty vznikají pouze teplo a voda. Toto činí vodík čistým zdrojem energie a očekává se, že poptávka po něm do roku 2050 vzroste pětkrát pro výrobu mikroelektroniky, dodávky do průmyslu a pohon vozidel a budov.
Přehodnocení paradigmatu
Vodík není pouze zdrojem energie, ale také klíčovou složkou hnojiv, rafinovaného oleje a raketového paliva. Průmysl vyrábí téměř veškerý svůj vodík zahříváním zemního plynu párou, čímž vytváří směs vodíku a oxidu uhelnatého, ze které lze vodík získat.
Tento proces produkuje „šedý“ vodík a každý rok vypouští do atmosféry přibližně 1 miliardu tun (920 milionů metrických tun) oxidu uhličitého – což je ekvivalent 2,4 % celosvětových ročních emisí. Teoreticky mohou obnovitelné energie nahradit zemní plyn a generovat „zelený“ vodík, zatímco „modrý“ vodík se vyrábí z fosilních paliv, ale s využitím zachycování uhlíku, což znamená, že uhlík nevstupuje do atmosféry. Nicméně, tyto metody tvoří jen malou část celosvětové produkce vodíku.
Hledání vodíkových rezervoárů
Objev v Mali zahájil celosvětové pátrání po rezervoárech vodíku. Předtím, než geologové zahájí nákladné průzkumné projekty, potřebují mít představu, kolik vodíku by mohlo být skryto pod zemí. Nové odhady naznačují ohromující množství. Zemská kontinentální kůra během posledního miliardy let produkuje dostatek vodíku, aby splnila současné energetické potřeby společnosti po dobu 170 000 let. Ačkoliv se většina tohoto vodíku dostala do atmosféry, tato čísla poskytují „výchozí bod“ pro uvědomění si, že generace vodíku v kůře je významná.
Jaké jsou podmínky pro vznik vodíkového rezervoáru
Pro vytvoření vodíkového rezervoáru jsou nezbytné určité geologické požadavky. William Warr, docent geochemie na Univerzitě v Ottawě, vysvětluje, že region musí mít dostatek podzemní vody a horniny, které produkují vodík. Z toho vyplývá, že produkce vodíku je limitována na vrchních 16 kilometrů kůry.
Nejlepším zdrojem vodíku jsou horniny bohaté na železo, které vodík generují chemickými reakcemi s vodou. Tyto železo-bohaté horniny zahrnují bazalt a gabbro. Hlavní požadavek na tvorbu vodíkového rezervoáru zahrnuje také vysokou teplotu zdrojových hornin mezi 250 a 300 stupni Celsia, což zaručuje rychlé reakce.
Budoucnost vodíkového sektoru
Výzkumníci také zkoumají možnosti vodíkových depozit v Ománu, kde se nalézají ofiolitové horniny. Geologové z Univerzity v Coloradu provádějí pilotní projekt na testování proveditelnosti produkce „stimulated hydrogen“. Tento přístup zahrnuje injekci vody do zemské kůry, aby se aktivovaly reakce, které produkují vodík.
Při správném využití by přírodní vodík mohl snížit emise v široké škále odvětví. Například rozsáhlé zásoby vodíku se nacházejí v dolech, protože zde lidé vrtají nejhlouběji do kůry. „Pokud nahradíme vodík získávaný z uhlovodíků čistým vodíkem, můžeme rychle udělat velký rozdíl,“ dodal Ballentine. I když přírodní vodík nevyřeší klimatickou krizi, může zmírnit některá rizika.
