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

У новому дослідженні вчені виявили, що земна кора зберігає у своїх надрах ключ до невикористаного чистого джерела енергії — попередні оцінки вказують на те, що запасів водню в надрах планети людству вистачить майже на 200 000 років.

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.

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.