Όταν δύο επιστήμονες έψαξαν για ορυκτά καύσιμα κάτω από το έδαφος της βορειοανατολικής Γαλλίας, δεν περίμεναν να ανακαλύψουν κάτι που θα μπορούσε να υπερτροφοδοτήσει την προσπάθεια για την αντιμετώπιση της κλιματικής κρίσης.
Ο Jacques Pironon και ο Phillipe De Donato, και οι δύο διευθυντές έρευνας στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Έρευνας της Γαλλίας, αξιολόγησαν την ποσότητα μεθανίου στα υπέδαφα της λεκάνης εξόρυξης της Λωρραίνης χρησιμοποιώντας έναν «πρώτο παγκοσμίως» εξειδικευμένο καθετήρα, ικανό να αναλύει αέρια διαλυμένα στο νερό, από βραχώδεις σχηματισμούς βαθιά υπόγεια. Μερικές εκατοντάδες μέτρα πιο κάτω, ο ανιχνευτής βρήκε χαμηλές συγκεντρώσεις υδρογόνου.
«Αυτό δεν ήταν πραγματική έκπληξη για εμάς», είπε ο Πιρονόν στο CNN. Είναι σύνηθες να βρίσκουμε μικρές ποσότητες κοντά στην επιφάνεια μιας γεώτρησης. Αλλά καθώς ο ανιχνευτής προχωρούσε πιο βαθιά, η συγκέντρωση αυξανόταν. Στα 1.100 μέτρα κάτω ήταν 14%, στα 1.250 μέτρα ήταν 20%. Αυτό ήταν εκπληκτικό, είπε ο Πιρονόν. Έδειξε την παρουσία μιας μεγάλης δεξαμενής υδρογόνου από κάτω. Έκαναν υπολογισμούς και υπολόγισαν ότι το κοίτασμα θα μπορούσε να περιέχει από 6 εκατομμύρια έως 250 εκατομμύρια μετρικούς τόνους υδρογόνου.
Αυτό θα μπορούσε να το κάνει ένα από τα μεγαλύτερα κοιτάσματα «λευκού υδρογόνου» που έχουν ανακαλυφθεί ποτέ, είπε ο Pironon. Το εύρημα βοήθησε να τροφοδοτήσει ένα ήδη πυρετώδες ενδιαφέρον για το αέριο. Το λευκό υδρογόνο – που αναφέρεται επίσης ως “φυσικό”, “χρυσό” ή “γεωλογικό” υδρογόνο – παράγεται φυσικά ή υπάρχει στον φλοιό της Γης και έχει γίνει κάτι σαν ιερό δισκοπότηρο για το κλίμα.
Το υδρογόνο παράγει μόνο νερό όταν καίγεται, καθιστώντας το πολύ ελκυστικό ως πιθανή πηγή καθαρής ενέργειας για βιομηχανίες όπως η αεροπορία, η ναυτιλία και η χαλυβουργία που χρειάζονται τόση ενέργεια που είναι σχεδόν αδύνατο να καλυφθεί μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας όπως η ηλιακή και η αιολική ενέργεια. Αλλά ενώ το υδρογόνο είναι το πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν, γενικά υπάρχει σε συνδυασμό με άλλα μόρια.
Επί του παρόντος, το υδρογόνο του εμπορίου παράγεται με μια ενεργοβόρα διαδικασία που τροφοδοτείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από ορυκτά καύσιμα. Ένα ουράνιο τόξο χρωμάτων χρησιμοποιείται ως συντομογραφία για τους διαφορετικούς τύπους υδρογόνου. Το “γκρι” είναι κατασκευασμένο από αέριο μεθάνιο και το “καφέ” από άνθρακα. Το «μπλε» υδρογόνο είναι το ίδιο με το γκρι, αλλά η ρύπανση που παράγεται από τη θέρμανση του πλανήτη συλλαμβάνεται πριν πάει στην ατμόσφαιρα.
Το πιο ελπιδοφόρο από την άποψη του κλίματος είναι το «πράσινο» υδρογόνο, που κατασκευάζεται με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για τη διάσπαση του νερού. Ωστόσο, η παραγωγή παραμένει μικρής κλίμακας και ακριβή. Γι’ αυτό το ενδιαφέρον για το λευκό υδρογόνο, μια δυνητικά άφθονη, αναξιοποίητη πηγή ενέργειας καθαρής καύσης, έχει αυξηθεί τα τελευταία χρόνια.
Δεν έχουμε ψάξει στα σωστά μέρη
«Αν με ρωτούσατε πριν από τέσσερα χρόνια τι σκέφτομαι για το φυσικό υδρογόνο, θα σας έλεγα «ωχ, δεν υπάρχει», είπε ο Τζέφρι Έλις, γεωχημικός στο Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ. «Το υδρογόνο είναι εκεί έξω, ξέρουμε ότι είναι τριγύρω», είπε, αλλά οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι μεγάλες συσσωρεύσεις δεν ήταν δυνατές.
Μετά έμαθε για το Μάλι. Αναμφισβήτητα, ο καταλύτης για το τρέχον ενδιαφέρον για το λευκό υδρογόνο μπορεί να εντοπιστεί σε αυτή τη χώρα της Δυτικής Αφρικής. Το 1987, στο χωριό Μπουρακεμπούγκου, ένας γεωτρύπανος έμεινε με εγκαύματα αφού ένα πηγάδι εξερράγη απροσδόκητα καθώς έγερνε στην άκρη του ενώ κάπνιζε ένα τσιγάρο.
Το πηγάδι βουλώθηκε γρήγορα και εγκαταλείφθηκε μέχρι το 2011, όταν αποσυνδέθηκε από μια εταιρεία πετρελαίου και φυσικού αερίου και σύμφωνα με πληροφορίες βρέθηκε ότι παρήγαγε ένα αέριο που ήταν 98% υδρογόνο. Το υδρογόνο χρησιμοποιήθηκε για την τροφοδοσία του χωριού, και περισσότερο από μια δεκαετία αργότερα, εξακολουθεί να παράγει.
Όταν κυκλοφόρησε μια μελέτη για το πηγάδι το 2018, τράβηξε την προσοχή της επιστημονικής κοινότητας, συμπεριλαμβανομένης της Ellis. Η αρχική του αντίδραση ήταν ότι κάτι έπρεπε να μην πάει καλά με την έρευνα, «επειδή απλώς ξέρουμε ότι αυτό δεν μπορεί να συμβεί». Μετά χτύπησε η πανδημία και είχε χρόνο στα χέρια του να αρχίσει να σκάβει. Όσο περισσότερο διάβαζε, τόσο περισσότερο συνειδητοποιούσε «απλώς δεν το ψάχναμε, δεν ψάχναμε στα σωστά μέρη».
Οι πρόσφατες ανακαλύψεις είναι συναρπαστικές για την Ellis, η οποία εργάζεται ως γεωχημικός πετρελαίου από τη δεκαετία του 1980. Έβλεπε την ταχεία ανάπτυξη της βιομηχανίας σχιστολιθικού αερίου στις ΗΠΑ, η οποία έφερε επανάσταση στην αγορά ενέργειας. «Τώρα», είπε, «εδώ βρισκόμαστε σε αυτό που νομίζω ότι είναι πιθανώς μια δεύτερη επανάσταση».
Το λευκό υδρογόνο είναι «πολύ υποσχόμενο», συμφώνησε η Isabelle Moretti, επιστημονική ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο Pau et des Pays de l’Adour και στο Πανεπιστήμιο της Σορβόννης και ειδικός στο λευκό υδρογόνο. «Τώρα το ερώτημα δεν αφορά πλέον τους πόρους… αλλά πού να βρεθούν μεγάλα οικονομικά αποθέματα», είπε στο CNN.
Μια σειρά από startups
Δεκάδες διεργασίες παράγουν λευκό υδρογόνο, αλλά εξακολουθεί να υπάρχει κάποια αβεβαιότητα σχετικά με το πώς σχηματίζονται μεγάλες φυσικές αποθέσεις. Οι γεωλόγοι έχουν την τάση να επικεντρώνονται στην «σερπεντινοποίηση», όπου το νερό αντιδρά με πετρώματα πλούσια σε σίδηρο για να παράγει υδρογόνο και στην «ραδιόλυση», μια διάσπαση των μορίων του νερού που προκαλείται από την ακτινοβολία.
Λευκά κοιτάσματα υδρογόνου έχουν βρεθεί σε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένων των ΗΠΑ, της Ανατολικής Ευρώπης, της Ρωσίας, της Αυστραλίας, του Ομάν, καθώς και της Γαλλίας και του Μάλι.
Μερικά έχουν ανακαλυφθεί τυχαία, άλλα αναζητώντας ενδείξεις όπως χαρακτηριστικά στα τοπία που μερικές φορές αναφέρονται ως «κύκλοι νεράιδων» – ρηχές, ελλειπτικές κοιλότητες που μπορεί να διαρρέουν υδρογόνο. Ο Ellis υπολογίζει παγκοσμίως ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν δεκάδες δισεκατομμύρια τόνοι λευκού υδρογόνου.
Αυτό θα ήταν πολύ περισσότερο από τους 100 εκατομμύρια τόνους υδρογόνου ετησίως που παράγεται σήμερα και τους 500 εκατομμύρια τόνους που προβλέπεται να παράγονται ετησίως μέχρι το 2050, είπε. «Το μεγαλύτερο μέρος αυτού είναι σχεδόν βέβαιο ότι θα είναι σε πολύ μικρές συσσωρεύσεις ή σε πολύ μακρινές υπεράκτιες περιοχές, ή πολύ βαθιά για να είναι πραγματικά οικονομικό για παραγωγή», είπε. Αλλά αν μπορεί να βρεθεί και να παραχθεί μόνο το 1%, θα παρείχε 500 εκατομμύρια τόνους υδρογόνου για 200 χρόνια, πρόσθεσε. Είναι μια δελεαστική προοπτική για μια σειρά από νεοφυείς επιχειρήσεις. Το Gold Hydrogen με έδρα την Αυστραλία πραγματοποιεί γεωτρήσεις στη χερσόνησο Yorke στη Νότια Αυστραλία.
Στοχεύτηκε σε αυτό το σημείο αφού έψαξε τα αρχεία της πολιτείας και ανακάλυψε ότι στη δεκαετία του 1920, είχαν ανοίξει εκεί μια σειρά από γεωτρήσεις που είχαν πολύ υψηλές συγκεντρώσεις υδρογόνου. Οι αναζητητές, που ενδιαφέρονται μόνο για τα ορυκτά καύσιμα, τα εγκατέλειψαν. «Είμαστε πολύ ενθουσιασμένοι με αυτό που βλέπουμε», δήλωσε ο διευθύνων σύμβουλος Neil McDonald. Πρέπει να γίνουν περισσότερες δοκιμές και γεωτρήσεις, αλλά η εταιρεία θα μπορούσε να ξεκινήσει πρώιμη παραγωγή πιθανώς στα τέλη του 2024, είπε στο CNN. Ορισμένες νεοφυείς επιχειρήσεις βλέπουν εντυπωσιακές επενδύσεις.
Η Koloma, μια start-up λευκού υδρογόνου με έδρα το Ντένβερ, έχει εξασφαλίσει 91 εκατομμύρια δολάρια από επενδυτές, συμπεριλαμβανομένης της επενδυτικής εταιρείας Breakthrough Energy Ventures που ίδρυσε ο Bill Gates – αν και η εταιρεία παραμένει σιωπηλή σχετικά με το πού ακριβώς στις ΗΠΑ πραγματοποιεί γεώτρηση και πότε στοχεύει στην εμπορευματοποίηση. Μια άλλη εταιρεία με έδρα το Ντένβερ, η Natural Hydrogen Energy, που ιδρύθηκε από τον γεωχημικό Viacheslav Zgonnik, ολοκλήρωσε μια ερευνητική γεώτρηση υδρογόνου στη Νεμπράσκα το 2019 και έχει σχέδια για νέα πηγάδια.
Ο κόσμος είναι «πολύ κοντά στα πρώτα εμπορικά έργα», είπε ο Zgonnik στο CNN. «Το φυσικό υδρογόνο είναι μια λύση που θα μας επιτρέψει να επιταχύνουμε» τη δράση για το κλίμα, είπε. Αεροφωτογραφία των εργασιών γεώτρησης από την Natural Hydrogen Energy LLC. Αυτό το έργο χρησιμοποίησε μια καινοτόμο, πρώτη στο είδος του, προσέγγιση για την αναζήτηση φυσικού υδρογόνου.
Από το hype στην πραγματικότητα
Η πρόκληση για αυτές τις επιχειρήσεις και για τους επιστήμονες θα είναι η μετατροπή της υποθετικής υπόσχεσης σε εμπορική πραγματικότητα. «Θα μπορούσε να υπάρξει μια περίοδος δεκαετιών όπου υπάρχουν πολλές δοκιμές και λάθη και λάθος ξεκινήματα», είπε ο Έλις. Αλλά η ταχύτητα είναι ζωτικής σημασίας. «Αν πρόκειται να μας πάρει 200 χρόνια για να αναπτύξουμε τον πόρο, αυτό δεν θα είναι πραγματικά χρήσιμο».
Αλλά πολλές από τις νεοφυείς επιχειρήσεις είναι ανοδικές. Κάποιοι προβλέπουν χρόνια, όχι δεκαετίες, για την εμπορευματοποίηση. «Έχουμε όλη την απαραίτητη τεχνολογία που χρειαζόμαστε, με κάποιες μικρές τροποποιήσεις», είπε ο Zgonnik. Οι προκλήσεις παραμένουν. Σε ορισμένες χώρες, οι κανονισμοί αποτελούν εμπόδιο. Πρέπει επίσης να εξεταστεί το κόστος. Σύμφωνα με υπολογισμούς που βασίζονται στο πηγάδι του Μάλι, το λευκό υδρογόνο θα μπορούσε να κοστίσει περίπου 1 $ το κιλό για να παραχθεί – σε σύγκριση με περίπου $ 6 το κιλό για το πράσινο υδρογόνο.
Αλλά το λευκό υδρογόνο θα μπορούσε γρήγορα να γίνει πιο ακριβό εάν τα μεγάλα κοιτάσματα απαιτούν βαθύτερη γεώτρηση. Πίσω στη λεκάνη της Λωρραίνης, τα επόμενα βήματα του Pironon και του De Donato είναι να κάνουν γεωτρήσεις στα 3.000 μέτρα για να έχουν μια πιο ξεκάθαρη ιδέα για το πόσο ακριβώς λευκό υδρογόνο υπάρχει. Υπάρχει πολύς δρόμος μπροστά μας, αλλά θα ήταν ειρωνικό αν αυτή η περιοχή –κάποτε ένας από τους βασικούς παραγωγούς άνθρακα της Δυτικής Ευρώπης– γινόταν το επίκεντρο μιας νέας βιομηχανίας λευκού υδρογόνου.
* Πηγή: CNN
* * Photo credits: Natural Hydrogen Energy
