قد تحتوي الأرض على مخازن ضخمة من الهيدروجين الطبيعي – ويقوم المنقبون بالفعل بالبحث في جنوب أستراليا بحثًا عن ذلك
مجلة المذنب نت متابعات عالمية:
يأتي الهيدروجين في مجموعة متزايدة من الألوان. الهيدروجين الأخضر ، المصنوع عن طريق تكسير الماء إلى أكسجين وهيدروجين. الهيدروجين الأزرق ، المصنوع من الغاز الطبيعي مع انبعاثات الكربون التي يتم التقاطها وتخزينها. الهيدروجين الرمادي ، باستخدام الغاز الطبيعي مع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المنبعثة في الغلاف الجوي.
لكن هناك نوع واحد سمع عنه القليل من الناس – هيدروجين أبيض أو ذهبي ، ينتج عن عمليات طبيعية تحدث في أعماق الأرض.
تستخدم الطرق الرئيسية لإنتاج الهيدروجين مصدر طاقة لتحويل الميثان أو الفحم أو الماء إلى هيدروجين ، مع المنتجات الثانوية مثل الأكسجين أو ثاني أكسيد الكربون.
لكن هذا الهيدروجين الطبيعي قد يعني طريقا أسهل. أخبر فياتشيسلاف زغونيك ، الباحث ورئيس شركة الهيدروجين الطبيعي ، مجلة Science أنه يعتقد أن “لديها القدرة على استبدال جميع أنواع الوقود الأحفوري”.
هل هذا ممكن حقا؟ ولماذا نحن فقط نكتشف ذلك؟ إليكم ما نعرفه.
اقرأ المزيد: ما هو الهيدروجين ، وهل يمكن أن يصبح حقاً حلاً لتغير المناخ؟
السباق على الكثير من الهيدروجين
لطالما تم الترويج للهيدروجين كوسيلة لمساعدتنا في الوصول إلى صافي الصفر. إنها كثيفة الطاقة وقابلة للاستخدام في المركبات ، لتوليد الكهرباء والعمليات الصناعية.
لكن بعض الخبراء متشككون ، بالنظر إلى التكاليف الحالية لإنتاجه وتحديات اعتماده ، ناهيك عن الانبعاثات الناتجة عن طريقة الإنتاج الأكثر شيوعًا – الهيدروجين الأزرق من الغاز الطبيعي.
لهذا السبب يحظى الهيدروجين الطبيعي باهتمام كبير ، نظرًا لأنه سيكون له انبعاثات منخفضة جدًا.
فأين وجدت؟ غالبًا تحت الأرض جنبًا إلى جنب مع غازات أخرى مثل الميثان والهيليوم. إنه يشبه إلى حد كبير النفط والغاز الطبيعي ، بهذا المعنى.
ولكن على عكس النفط والغاز ، لم يكن لدينا أي مكان قريب من نفس التجربة في استكشاف الهيدروجين.
ما نعرفه حتى الآن هو أنه يمكن إنتاج الهيدروجين الطبيعي بعدة طرق مختلفة حيث تتفاعل الصخور والمعادن المختلفة تحت الأرض.
يمكن أن تنتج الصخور القديمة الغنية بالحديد الهيدروجين. وكذلك الأمر بالنسبة للمعادن مثل السربنتين والبازلت الناتجة من الصهارة الناشئة في أعماق المحيط ، أو من الصخور الغنية بالمواد العضوية مثل الفحم أو الصخر الزيتي. ويمكن أن تشارك الحياة أيضًا. تعيش ميكروبات في أعماق الأرض يمكنها أن تأكل – أو تنتج – الهيدروجين.
اقترح بحثنا أن العثور على مصادر الهيدروجين ليس من المرجح أن يكون القضية الرئيسية للاستخراج. على مدى العقد الماضي ، زاد خبراء الهيدروجين الطبيعي بشكل كبير من تقديراتهم لمقدار هذا الغاز المفيد الموجود هناك.
جيمس سانت جون / فليكر ، CC BY
فأين يمكننا استخراجه؟
تميل الهيدروكربونات مثل النفط إلى الطفو فوق الصخور العميقة حيث يتم إنتاجها حتى يتم حبسها في الصخور المسامية التي تسمى الخزانات.
لكن ماذا عن الهيدروجين الأخف بكثير؟ إنه يتحرك لأعلى حيثما كان ذلك ممكنًا – لكنه متحرك للغاية ، ويمكنه بسهولة الانزلاق عبر العديد من الصخور والهروب إلى الغلاف الجوي. قد يكون من المفيد التعافي فقط إذا كانت هناك خزانات كبيرة بما يكفي حيث تراكمت تحت طبقة صخرية غير منفذة مثل الصخر الزيتي أو الملح ، على سبيل المثال. يجري بالفعل استكشاف كهوف الملح كوسيلة لتخزين الهيدروجين الأخضر.
Geoscience Australia، CC BY
يعمل الباحثون على اكتشاف ما الذي يعمل بالفعل كحاجز أمام تدفق الهيدروجين تحت الأرض.
في الوقت الحاضر ، إنها الأيام الأولى. الصناعة لديها مثال واحد معروف فقط لتراكم الهيدروجين بكميات تجارية. تم العثور عليها بالصدفة في مالي ، غرب إفريقيا ، في الثمانينيات ، عند التنقيب عن المياه التي تم اكتشافها بكميات ضحلة ولكن كبيرة من الهيدروجين.
تشير مراقبة الإنتاج والضغط العام إلى أن حقل الغاز في مالي لم يشهد أي نضوب حتى الآن. على النقيض من ذلك ، تميل خزانات النفط والغاز إلى عدم إعادة ملء نفسها وفقًا للإطار الزمني الذي يهمنا.
هل سيكون التنقيب عن الهيدروجين مثل اندفاع النفط؟
عندما أدرك المنقبون أهمية الوقود الأحفوري مثل النفط والغاز ، تحولوا أولاً إلى التسربات السطحية. كان تسرب النفط والغاز على السطح يعني أن مصدر الصخور مثل الصخر الزيتي كان يطرد الهيدروكربونات.
يعد التراجع عن التسربات السطحية إحدى الطرق للبحث عن الهيدروجين الطبيعي. بالفعل ، استخدم الباحثون صور الأقمار الصناعية عالية الدقة للبحث عن ميزات غامضة يشار إليها غالبًا باسم الدوائر الخيالية.
على مدى عقود ، ناقش الباحثون أسباب هذه الدوائر. النمل الأبيض؟ مطر؟ نباتات؟ قد تكون إحدى الإجابات – تسرب الهيدروجين.
تستخدم شركات التنقيب عن الهيدروجين الطبيعي في جنوب أستراليا بالفعل الدوائر الخيالية لتحديد المواقع المحتملة. يلجأ آخرون إلى كتب التاريخ – بئر واحد في جزيرة كانغارو تم حفره في عام 1921 أنتج ما يصل إلى 80 ٪ من الهيدروجين.
جوجل إيرث ، CC BY
لماذا نجد هذا الآن فقط؟
لم نكن نبحث. حتى وقت قريب ، ظلت الاحتياطيات الهائلة من النفط الصخري والغاز الضيق في العالم دون مراقبة لعقود. ولكن مع تقدم التكنولوجيا في عمليات الحفر الجديدة وتسجيل الآبار وطرق الاستعادة مثل التكسير الهيدروليكي ، أصبح الاستخراج ممكنًا.
منذ الستينيات فصاعدًا ، استخدم الجيولوجيون الذين يبحثون عن الهيدروكربونات في الأحواض الرسوبية كروماتوغرافيا الغاز لمعرفة ما كان موجودًا في مزيج الغاز. يمكن للطرق السابقة اكتشاف نطاق أوسع من الغازات ، لكن الطريقة الأكثر شيوعًا وبساطة تركت الهيدروجين والهيليوم غير قابلين للاكتشاف. لذلك ربما كان الهيدروجين موجودًا طوال الوقت.
عندما نحفر بحثًا عن النفط والغاز ، فإننا نحفر بعمق لأخذ العينات – غالبًا من 1500 إلى 3000 متر. ولكن كما يوضح لنا اكتشاف مالي ، يمكن أن يوجد الهيدروجين على عمق أقل من 500 متر وفي أنواع مختلفة من الصخور. هذا يعني أن مجموعات البيانات الحالية لدينا منحرفة.
هل سنرى اندفاع الهيدروجين؟
انه ممكن. جيل جديد من المستكشفين يجوبون جنوب أستراليا بحثًا عن آفاق جيدة. ذلك لأن الولاية هي حاليًا الولاية القضائية الأسترالية الوحيدة التي لديها قوانين معمول بها لتمكين استكشاف الهيدروجين.
هذا لا يعني أن الهيدروجين الطبيعي هو الفائز المضمون. هناك الكثير لا نعرفه ، مثل مدى شيوعه ومدى سهولة استخراجه. إنه أيضًا أحد المسارات المحتملة العديدة التي يتم استكشافها لمساعدتنا في إزالة الكربون وصافي الإنجازات الصفرية.
ما نعرفه هو أن جعل هذا الأمر حقيقة ، يعني عقلًا متفتحًا – واستعدادًا لتجربة مناهج جديدة.
اقرأ المزيد: لماذا لا تحترق الصخور؟
نشكركم على قراءة المنشور عبر مجلة المذنب نت, المتخصصة في التداول والعملات الرقمية والمشفرة
