Doi cercetători au căutat combustibili fosili în subteranul nord-estic al Franței. Orice ar fi fost bun: petrol, gaze sau carbune. Totuși nu se așteptau să descopere ceva care ar putea amplifica eforturile de combatere a crizei climatice.

Jacques Pironon și Phillipe De Donato, ambii directori de cercetare la Centrul Național de Cercetare Științifică din Franța, evaluau cantitatea de metan din subsolurile bazinului minier Lorraine folosind o sondă specializată, capabilă să analizeze gazele dizolvate în apa formațiunilor stâncoase aflate adânc în pământ.

La câteva sute de metri adâncime, sonda a găsit concentrații reduse de hidrogen. "Aceasta nu a fost o surpriză reală pentru noi," a spus Pironon la CNN. Dar pe măsură ce sonda s-a înscris mai adânc, concentrația a crescut. La 1.100 de metri adâncime era de 14%, iar la 1.250 de metri era de 20%.

Aceasta a fost o surpriză, a spus Pironon. Acest lucru indica prezența unui rezervor mare de hidrogen dedesubt. Au făcut calcule și au estimat că depozitul ar putea conține între 6 milioane și 250 de milioane de tone metrice de hidrogen.

Marele depozit

Acest lucru ar putea face din el unul dintre cele mai mari depozite de "hidrogen alb" descoperite vreodată, a spus Pironon. Descoperirea a contribuit la intensificarea interesului deja existent pentru gaz.

Hidrogenul alb - denumit și hidrogen "natural" sau "geologic" - este prezent în mod natural în crusta Pământului și este o adevărată comoară pentru climat.

Hidrogenul produce doar apă când este ars, ceea ce-l face foarte atractiv ca sursă potențială de energie curată pentru industrii precum aviația, transportul maritim și producția de oțel, care au nevoie de atât de multă energie încât este aproape imposibil de satisfăcut prin surse regenerabile cum ar fi energia solară și eoliană.

Dar în timp ce hidrogenul este cel mai abundent element din univers, de obicei există combinat cu alte molecule. În prezent, hidrogenul comercial este produs într-un proces intensiv din punct de vedere energetic, alimentat în mare parte de combustibili fosili.

De ce se vrea hidrogen

O gamă largă de culori sunt folosite pentru a desemna diferite tipuri de hidrogen. "Gri" este produs din gaz metan și "brun" din cărbune. Hidrogenul "albastru" este același ca acel gri, cu diferența că poluarea emisă și care încălzește planeta este captată înainte de a pătrunde în atmosferă.

Cel mai promițător din punct de vedere climatic este hidrogenul "verde", produs utilizând energie regenerabilă pentru a despărți apa. Totuși, producția rămâne la scară mică și este încă foarte scumpă.

De aceea, interesul pentru hidrogenul alb, o sursă potențial abundentă și neexploatată de energie curată, a crescut considerabil în ultimii ani.

"Dacă m-ai fi întrebat acum patru ani ce părere am despre hidrogenul natural, aș fi spus „oh, nu există,” a spus Geoffrey Ellis, un geochimist de la Serviciul Geologic al Statelor Unite. Oamenii de știință credeau că nu erau posibile acumulări mari.

Apoi s-a aflat despre Mali. Interesul actual pentru hidrogenul alb a pornit din această țară din Africa de Vest.

Forajul din Bourakébougou

În 1987, în satul Bourakébougou, un lucrător de foraj a rămas cu arsuri serioase după ce un puț de apă a explodat neașteptat în timp ce se apleca deasupra lui fumând o țigară.

Puțul a fost rapid închis și abandonat până în 2011, când a fost decuplat de o companie petrolieră și de gaze și, se pare, s-a descoperit că producea un gaz care era 98% hidrogen. Hidrogenul a fost folosit pentru a alimenta satul și, mai mult de un deceniu mai târziu, încă produce.

Un studiu despre acest puț din  2018, a atras atenția comunității științifice, inclusiv pe cea a lui Ellis. Reacția sa inițială a fost că trebuie să fie ceva greșit cu cercetarea „pentru că știm că acest lucru nu se poate întâmpla.”

Apoi a lovit pandemia și a avut timp să înceapă să sape. Cu cât a citit mai mult, cu atât a realizat „că pur și simplu nu am căutat în locurile potrivite.”

Descoperirile recente sunt entuziasmante, mai ales pentru Ellis, care lucrează ca geochimist petrolifer din anii 1980. A fost martor la creșterea rapidă a industriei de gaze de șist din SUA, care a revoluționat piața energetică. „Acum,” a spus el, „suntem probabil într-o a doua revoluție.”

Se caută marile  rezervoare

Hidrogenul alb este „foarte promițător,” a fost de acord Isabelle Moretti, cercetător științific la Universitatea Pau și Pays de l'Adour și la Universitatea Sorbona și expert în hidrogen alb.

„Acum întrebarea nu mai este despre resursă... ci despre unde să găsești rezerve economice mari,” a spus ea la CNN.

Zeci de procese generează hidrogen alb, dar încă există incertitudini în ceea ce privește formarea depozitelor naturale mari.

Geologii s-au concentrat în general pe „serpentinizare”, unde apa reacționează cu roci bogate în fier pentru a produce hidrogen, și pe „radioliză”, o descompunere a moleculelor de apă cauzată de radiații.

Depozitele de hidrogen alb au fost găsite în întreaga lume, inclusiv în SUA, Europa de Est, Rusia, Australia, Oman, precum și Franța și Mali.

Unele au fost descoperite accidental, altele prin căutarea de indicii precum caracteristicile peisajelor uneori denumite „cercuri ale zânelor” - depresiuni șubrede, eliptice, care pot scurge hidrogen.

Pentru 200 de ani

Ellis estimează că la nivel global ar putea exista zeci de miliarde de tone de hidrogen alb. Acest lucru ar fi mult mai mult decât cele 100 de milioane de tone pe an de hidrogen produs în prezent și cele 500 de milioane de tone prognozate să fie produse anual până în 2050, a spus el.

„Cea mai mare parte dintre acestea, foarte probabil, va fi în acumulări foarte mici sau foarte departe pe mare, sau pur și simplu prea adânc pentru a fi economic de produs”, a spus el. Dar dacă doar 1% poate fi găsit și produs, ar furniza 500 de milioane de tone de hidrogen pentru 200 de ani, a adăugat el.

Este o perspectivă tentantă pentru o mulțime de startup-uri.

Gold Hydrogen, cu sediul în Australia, forajează în Peninsula Yorke din Australia de Sud. A țintit acel loc după ce a căutat prin arhivele statului. Acolo a descoperit că în anii 1920 au fost forate acolo mai multe puțuri care aveau concentrații foarte mari de hidrogen. Prospectorii, interesați doar de combustibilii fosili, le-au abandonat.

Acum, producția ar putea începe la sfârșitul lui 2024.

. Koloma, un startup de hidrogen alb cu sediul în Denver, a obținut 91 de milioane de dolari de la investitori, inclusivd e la firma de investiții Breakthrough Energy Ventures, fondată de Bill Gates - deși compania rămâne discretă în privința locului exact unde forajează în SUA și când vizează comercializarea.

O altă companie cu sediul în Denver, Natural Hydrogen Energy, fondată de geochimistul Viacheslav Zgonnik, a finalizat un puț de hidrogen explorator în Nebraska în 2019 și are planuri pentru noi puțuri. Lumea este „foarte aproape de primele proiecte comerciale”, a spus Zgonnik la CNN.

„Hidrogenul natural este o soluție care ne va permite să accelerăm acțiunea climatică”, a spus el.

De la entuziasm la realitate

Provocarea pentru aceste afaceri și pentru oamenii de știință va fi să transforme promisiunea ipotetică într-o realitate comercială.

„Ar putea fi o perioadă de decenii în care vor fi multe începuturi greșite”, a spus Ellis. Dar viteza este vitală. „Dacă ne va lua 200 de ani să dezvoltăm resursa, asta nu va fi cu adevărat de folos.”

Unii prevăd ani, nu decenii, până la comercializare. „Avem toată tehnologia necesară de care avem nevoie, cu câteva modificări minore”, a spus Zgonnik.

În unele țări, reglementările sunt un obstacol. Costurile trebuie, de asemenea, stabilite. Conform calculațiilor bazate pe puțul din Mali, hidrogenul alb ar putea costa în jur de 1 dolar pe kilogram. Comparativ cu aproximativ 6 dolari pe kilogram pentru hidrogenul verde.

Dar hidrogenul alb ar putea deveni rapid mai scump dacă depozitele mari necesită foraje mai adânci.