Людям вистачить на 170 000 років: на Землі знайдено невикористаний запас чистої енергії

Про це пише PHYS.org.

У сучасному світі постачання водню життєво важливе для функціонування суспільства: добрива необхідні для продовження продовольчої безпеки, а водень є ключовим енергетичним компонентом у багатьох дорожніх картах до вуглецево-нейтрального майбутнього, що є необхідним, якщо ми хочемо запобігти найгіршим прогнозам зміни клімату.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Виробництво водню

Сьогодні водень виробляється з вуглеводнів, а відпрацьовані гази становлять 2,4% світових викидів вуглекислого газу. Науковці також прогнозують, що попит на водень, імовірно, збільшиться з 990 мільйонів метричних тонн у 2022 році до 540 мільйонів метричних тонн уже до середини століття. Однак у рамках боротьби зі зміною клімату вкрай важливо, щоб цей водень не виділяв CO2, що нагріває планету.

Виробництво з подальшим захованням відходів CO2 ("зв'язування вуглецю") або з поновлюваних джерел енергії (вітер або сонце) є майбутніми джерелами водню, але поки що не є комерційно конкурентоспроможними.

Запас чистої енергії на Землі

Нове дослідження, проведене командою з Оксфордського університету у співпраці з вченими з Даремського і Торонтського університетів. Результати роботи вчених вказують на те, що за останній мільярд років континентальна кора нашої планети виробила достатньо водню, щоб забезпечити потреби всього людства в енергії на неймовірні 170 000 років. Втім, частина цього запасу була втрачена, спожита або залишається недоступною сьогодні. І все ж, вчені вважають, що водень, який залишився, міг би стати природним джерелом чистої енергії.

Досі обмежені історичні відбори проб і вимірювання водню обмежували сучасне розуміння вченими того, де і скільки водню знаходиться в корі. За словами співавтора дослідження, професора Джона Глюйаса з Даремського університету, рецепт розвідки має вирішальне значення для пошуку доступних і комерційно вигідних скупчень природного геологічного водню.

Раніше дослідження вченим вдалося розробити стратегію розвідки гелію і тепер вони вважають, що цей підхід, ймовірно, може бути використаний і для розвідки водню. У новому дослідженні вчені виклали ключові інгредієнти, необхідні для пошуку різних "водневих систем". А саме:

• кількість виробленого водню;
• типи гірських порід;
• умови, в яких вони виникають;
• як водень мігрує під землю з порід;
• умови, що дозволяють газовим родовищам з'являтися;
• умови, що руйнують водень.

Наприклад, за словами іншого співавтора дослідження, професора Барбари Шервуд Лоллар з Університету Торонто, відомо, що підземні мікроби охоче харчуються воднем. Науковці визнають, що під час видобутку важливо уникати середовищ, де мікроби контактують із воднем, щоб зберегти його в економічних накопиченнях.

Геологічна кора як джерело водню

Деякі джерела газоподібного водню, такі як мантія Землі, викликали багато спекуляцій і гіпербол, але нове дослідження показує, що вони не є життєздатними джерелами. Натомість автори показали, що інгредієнти для повної водневої системи можна знайти в низці загальних геологічних умов у земній корі.

Деякі з них можуть бути геологічно доволі молодими, утворюючи водень лише останні мільйони чи десятки мільйонів років, інші справді давні — сотні мільйонів років. Однак усі вони критично важливі для виявлення в усьому світі. За словами провідного автора дослідження, професора Кріса Баллентайна з Оксфордського університету, сьогодні вони з командою мають необхідний досвід, щоб об'єднати всі необхідні інгредієнти та знайти ідеальний рецепт для пошуку джерел водню на Землі.

Раніше Фокус писав про те, що вчені за крок від виробництва дешевшого водневого палива: розкрито секрет молекули води.