Revolucionarno otkriće: Istraživali kopove uglja, pronašli "gorivo budućnosti"

Žak Pironon i Filip De Donato, direktori istraživanja u francuskom Nacionalnom centru za naučna istraživanja, procenjivali su količinu metana u kopovima rudarskog basena Lorene koristeći “prvu u svetu“ specijalizovanu sondu, sposobnu da analizira gasove rastvorene u vodi stenovitih formacija duboko pod zemljom.

Nekoliko stotina metara niže, sonda je pronašla niske koncentracije vodonika. 

“To nije bilo pravo iznenađenje za nas. Uobičajeno je pronaći male količine blizu površine bušotine. Ali kako je sonda išla dublje, koncentracija je rasla. Na 1.100 metara niže bila je 14%, na 1.250 metara bila je 20%”, rekao je Pironon za CNN.

“Ovo je bilo iznenađujuće”, naglasio je on. 

Sve je ukazivalo na prisustvo velikog rezervoara vodonika ispod površine zemlje. 

Kada su izvršili proračune, procenili su da bi rezerve mogle da sadrže između 6 miliona i 250 miliona metričkih tona vodonika.

“To bi ga moglo učiniti jednim od najvećih ikada otkrivenih  nalazišta "belog vodonika"”, rekao je Pironon. 

Ovo otkriće je pomoglo da se podstakne već grozničavo interesovanje za ovaj gas.

Beli vodonik – koji se takođe naziva “prirodni“, “zlatni“ ili “geološki“ vodonik – prirodno se proizvodi ili je prisutan u Zemljinoj kori i postao je nešto poput klimatskog svetog  grala.

Vodonik pri sagorevanju proizvodi samo vodu, što ga čini veoma atraktivnim kao potencijalni izvor čiste energije za industrije kao što su avijacija, brodarstvo i proizvodnja čelika, kojima je potrebno toliko energije da je potrebe skoro nemoguće zadovoljiti obnovljivim izvorima energije kao što su solarna energija i vetar.

Ali, dok je vodonik najzastupljeniji element u univerzumu, on generalno postoji u kombinaciji sa drugim molekulima. 

Trenutno se komercijalni vodonik proizvodi u energetski intenzivnim procesima koji se skoro u potpunosti napajaju fosilnim gorivima.

Čitav spektar boja se koristi kao oznaka za različite vrste vodonika. 

“Sivi“ se pravi od gasa metana, a “braon“ od uglja. “Plavi“ vodonik je isti kao sivi, ali zagađenje koje se proizvodi zagrevanjem planete ga eliminiše pre nego što ode u atmosferu.

Iz klimatske perspektive najviše obećava “zeleni“ vodonik, napravljen korišćenjem obnovljive energije za cepanje vode. Ipak, proizvodnja je malog obima i skupa.

Zbog toga je interesovanje za beli vodonik, potencijalno obilan, neiskorišćen izvor energije čistog sagorevanja, poraslo tokom poslednjih nekoliko godina.

“Nismo tražili na pravim mestima“

“Da ste me pre četiri godine pitali šta mislim o prirodnom vodoniku, rekao bih vam ’o, on ne postoji‘“, kaže Džefri Elis, geohemičar iz Geološkog zavoda SAD. 

“Vodonik je tamo, znamo da je tu, ali naučnici su mislili da velike akumulacije nisu moguće”, kaže on. 

Tada je saznao za Mali. 

Verovatno se katalizator trenutnog interesovanja za beli vodonik može pratiti u ovoj zapadnoafričkoj zemlji.

Godine 1987, u selu Burakebugu, bušač je završio sa opekotinama nakon što je bunar za vodu neočekivano eksplodirao kada se nagnuo preko ivice dok je pušio cigaretu.

Bušotina je brzo zapušena i bila napuštena sve do 2011. godine, kada ju je otkopala kompanija koja je tražila naftu i gas, i navodno je otkriveno da proizvodi gas koji je sadržao 98% vodonika. 

Vodonik je korišćen za napajanje sela, a više od decenije kasnije i dalje se proizvodi.

Kada je objavljena studija o bunaru 2018. godine, privukla je pažnju naučne zajednice, uključujući i Elisa. 

Njegova početna reakcija je bila da nešto nije u redu sa istraživanjem, “jer jednostavno znamo da se to ne može dogoditi“.

Onda je nastupila pandemija i on je imao vremena da počne da "kopa". 

Što je više čitao, to je više shvatao da “mi jednostavno nismo tražili na pravim mestima“.

Nedavna otkrića su uzbudljiva za Elisa, koji radi kao geohemičar nafte od 1980-ih. 

Bio je svedok brzog rasta industrije gasa iz škriljaca u SAD, što je bilo revolucionarno za energetsko tržište.

“Sada smo,” kaže, “ u onome što mislim da je verovatno druga revolucija.”

 "Beli vodonik je “veoma obećavajući“", slaže se Izabel Moreti, naučni istraživač na Univerzitetu Sorbona i stručnjak za beli vodonik.

“Sada to više nije pitanje resursa... već toga gde pronaći velike ekonomske rezerve“, rekla je ona za CNN.

 Mnoštvo startap firmi

Na desetine procesa stvaraju beli vodonik, ali još uvek postoje nedoumice o tome kako se formiraju velike prirodne naslage.

Geolozi su se fokusirali na “serpentinizaciju“, gde voda reaguje sa stenama bogatim gvožđem da bi proizvela vodonik, i “radiolizu“, razlaganje molekula vode izazvano radijacijom.

Naslage belog vodonika pronađene su širom sveta, uključujući SAD, istočnu Evropu, Rusiju, Australiju, Oman, kao i Francusku i Mali.

Neke su otkrivene slučajno, druge tražeći tragove poput karakteristika u pejzažima koji se ponekad nazivaju “vilinski krugovi“ – plitke, eliptične dubodoline koje mogu da ispuštaju vodonik.

Elis procenjuje da bi globalno moglo postojati na desetine milijardi tona belog vodonika. 

“To bi bilo znatno više od 100 miliona tona vodonika koji se trenutno proizvodi i 500 miliona tona za koje se predviđa da će se proizvoditi godišnje do 2050. godine”, rekao je on.

“Većina rezervi će se gotovo sigurno nalaziti u veoma malim akumulacijama ili veoma daleko na moru, ili jednostavno previše duboko da bi zapravo bilo ekonomično za proizvodnju“, rekao je on. 

“Ali, ako se samo 1% može pronaći i proizvesti, to bi obezbedilo 500 miliona tona vodonika za narednih 200 godina”, dodao je Elis.

To je primamljiva perspektiva za mnoštvo startapa.

Gold Hidrogen sa sedištem u Australiji trenutno buši na poluostrvu Jork u Južnoj Australiji. Ciljao je to mesto nakon što je pretražio državne arhive i otkrio da je još 1920-ih tamo izbušeno više bušotina koje su imale veoma visoke koncentracije vodonika. 

Kopači, zainteresovani samo za fosilna goriva, su ih napustili.

“Veoma smo uzbuđeni onim što vidimo“, rekao je izvršni direktor Nil Mekdonald. 

“Predstoji još testiranja i bušenja, ali bi kompanija mogla ući u ranu proizvodnju možda krajem 2024. godine”, rekao je on za CNN.

Neki startapi "vuku" investicije koje “bodu oči”. 

Koloma, kompanija za proizvodnju belog vodonika sa sedištem u Denveru, obezbedila je 91 milion dolara od investitora, uključujući investicionu firmu Breakthrough Energi Ventures koju je osnovao Bil Gejts – iako kompanija ostaje zatvorena za informacije o tome gde tačno u SAD buši i kada ima za cilj komercijalizaciju posla.

Druga kompanija sa sedištem u Denveru, Natural Hidrogen Enerdži, koju je osnovao geohemičar Vjačeslav Zgonik, završila je istražnu bušotinu vodonika u Nebraski 2019. godine i ima planove za nove bušotine. 

“Svet je „veoma blizu prvih komercijalnih projekata“ “, rekao je Zgonik za CNN.

“Prirodni vodonik je rešenje koje će nam omogućiti da ubrzamo” klimatske akcije"", kaže on.

 Od hajpa do stvarnosti

Izazov za ove kompanije i za naučnike biće prevođenje hipotetičkih obećanja u komercijalnu stvarnost.

“Mogao bi postojati period od nekoliko decenija u kojem će biti mnogo pokušaja i grešaka i pogrešnih početaka“, rekao je Elis. 

Ali brzina je od vitalnog značaja. 

“Ako će nam trebati 200 godina da razvijemo resurs, to zapravo neće biti od velike korist”, kaže on.

Ali mnogi od startapova su optimistični. 

Neki predviđaju godine, a ne decenije, do komercijalizacije. 

“Imamo svu neophodnu tehnologiju koja nam je potrebna, uz neke male modifikacije“, rekao je Zgonik.

Izazovi ostaju. 

U nekim zemljama, propisi su prepreka. Troškove takođe treba razraditi. Prema proračunima zasnovanim na bušotini u Maliju, proizvodnja belog vodonika mogla bi da košta oko 1 dolar po kilogramu – u poređenju sa oko 6 dolara po kilogramu za zeleni vodonik. 

Ali beli vodonik bi mogao brzo da poskupi ako velika ležišta zahtevaju dublje bušenje.

U basenu Lorene, sledeći koraci Pironona i De Donata su bušenje do dubine od  3.000 metara, da bi dobili jasniju predstavu o tome koliko tačno ima belog vodonika.

Dug je put do eksploatacije, ali bi bilo ironično da ovaj region, nekada jedan od ključnih proizvođača uglja u zapadnoj Evropi, postane epicentar nove industrije ekološki čistog belog vodonika.

Izvor: CNN