ذخایر عظیم هیدروژن طبیعی: سوختی که زمین را برای سال‌ها تأمین می‌کند!
مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد که قشر زمین به اندازه‌ای هیدروژن تولید کرده است که می‌تواند نیازهای انرژی جهانی را برای 170,000 سال تأمین کند. پژوهشگران اکنون دستورالعمل‌های زمین‌شناسی لازم برای شناسایی ذخایر پنهان را مشخص کرده‌اند.
یافته‌های اخیر نشان می‌دهد که مخازن زیرزمینی وسیع هیدروژن طبیعی در مناطق مختلف جهانی وجود دارد، از جمله حداقل 30 ایالت ایالات متحده. تا کنون، دانشمندان درک ناقصی از چگونگی شکل‌گیری این تجمعات یا مکان‌های احتمالی آن‌ها داشتند. کریس بالنتاین، استاد و رئیس بخش ژئوشیمی دانشگاه آکسفورد، در ایمیلی به Live Science گفت: “بازی در حال حاضر یافتن مکان‌هایی است که هیدروژن آزاد، تجمع و حفظ شده است.”
بالنتاین نویسنده اصلی یک مرور جدید است که در تاریخ 13 مه در مجله Nature Reviews Earth and Environment منتشر شده است. این مطالعه نتیجه‌گیری می‌کند که قشر زمین در طی یک میلیارد سال گذشته به اندازه‌ای هیدروژن تولید کرده است که می‌تواند نیاز انرژی جهانی را برای 170,000 سال تأمین کند. با این حال، هنوز مشخص نیست که از این مقدار هیدروژن چقدر می‌تواند به‌صورت عملی و اقتصادی استخراج شود.
این مقاله فهرستی از عوامل زمین‌شناسی را که به تولید و تجمع هیدروژن کمک می‌کنند، ارائه می‌دهد و پایه‌ای برای اکتشافات هدفمندتر فراهم می‌آورد. شرکت‌های اکتشافی مانند Koloma، Hy-Terra و Snowfox در حال بررسی این شرایط هستند.
- اجزای لازم برای مخازن هیدروژن طبیعی:
- منبع هیدروژن
- سنگ‌های مخزن
- سندهای زمین‌شناسی برای محبوس کردن گاز
بالنتاین توضیح داد که حداقل دوازده فرایند طبیعی می‌توانند هیدروژن تولید کنند، از جمله واکنش‌های شیمیایی ساده که مولکول‌های آب را تجزیه می‌کنند. “یک مکانی که بسیار مورد توجه قرار گرفته، کانزاس است، جایی که ویژگی‌ای به نام گسل میانه قاره‌ای، که حدود 1 میلیارد سال پیش شکل گرفته، تجمع وسیعی از سنگ‌ها (عمدتاً بازالت‌ها) را ایجاد کرده که می‌توانند با آب واکنش دهند و هیدروژن تولید کنند.” او ادامه داد: “تنش‌های تکتونیکی و جریان حرارتی بالا ممکن است به آزادسازی هیدروژن در اعماق قشر زمین کمک کنند و آن را به سمت سطح بالا بکشند.”
این مطالعه چندین محیط زمین‌شناسی امیدوارکننده را برجسته می‌کند، از جمله پیچیدگی‌های اوفیولیت، استان‌های آتش‌فشانی بزرگ و کمربندهای سنگ سبز آرکایی. در سال 2024، پژوهشگران یک مخزن هیدروژن عمده در یک پیچیدگی اوفیولیت در آلبانی کشف کردند. این بینش‌ها به عنوان “اصول اولیه” برای اکتشاف هیدروژن خدمت می‌کنند، به گفته همکار نویسنده جان گلویا از دانشگاه دورام.
باربارا شرود لولر، استاد دانشگاه تورنتو، اشاره کرد که میکروب‌های زیرزمینی می‌توانند هیدروژن را مصرف کنند و فعالیت میکروبی یک عامل مهم در انتخاب مکان است. هیدروژن برای تولید مواد شیمیایی مانند متانول و آمونیاک ضروری است و پتانسیلی به عنوان یک منبع انرژی پاک دارد.
در حال حاضر، بیشتر هیدروژن از هیدروکربن‌ها بدست می‌آید که منجر به تولید مقادیر قابل توجهی از گازهای کربن می‌شود. هیدروژن طبیعی دارای ردپای کربن بسیار کمتری است زیرا بدون پردازش صنعتی وجود دارد. “قشر زمین هیدروژن زیادی تولید می‌کند،” بالنتاین گفت. “اکنون سؤال این است که چگونه از فهرست اجزا برای یافتن آن پیروی کنیم.”
بنابراین، با توجه به این یافته‌ها، به نظر می‌رسد که هیدروژن طبیعی می‌تواند راهی برای کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و مبارزه با تغییرات آب و هوایی باشد. اکتشافات بیشتر در این زمینه می‌تواند به ما کمک کند تا به یک آینده پایدارتر دست یابیم.
