Biały wodór na wagę złota. Teraźniejszość paliwa przyszłości

Złoże zawierać może od 6 do 250 milionów ton „białego złota” i może stać się lekarstwem na kryzys klimatyczny i energetyczny. Jacques Pironon i Phillipe De Donato dyrektorzy ds. badań Narodowego Centrum Badań Naukowych w samym sercu Europy, we francuskiej Lotaryngii oceniali ilość znajdującego się w skalnych formacjach metanu. Wybranie Lotaryngii nie było przypadkowe, region jest szczególnie dotknięty dezindustrializacją, która rozpoczęła się w latach 70.

Aby zbadać, czy możliwe jest polepszenie sytuacji energetycznej regionu m.in. poprzez wydobycie gazu z lokalnych złóż koniecznie było opracowanie nowej technologii pomiarowej. Dlatego też naukowcy postanowili po raz pierwszy w historii wykorzystać innowacyjną i specjalistyczną sondę SySMoG, która umożliwiła przeprowadzenie badania na głębokości przekraczających tysiąc metrów.

Niestety na głębokości kilkuset metrów sonda wykryła wyłącznie niskie stężenie metanu. Za to im głębiej sonda zanurzała się w skalne warstwy, wykazywała coraz większą obecność wodoru. Gdy zanurzenie przyrządu osiągnęło głębokość tysiąca dwustu pięćdziesięciu metrów, pomiar wykazał 20% stężenie wodoru.

Analizując odczyty sondy naukowcy wysnuli wniosek, że na głębszych poziomach poziom wodoru będzie wyższy, na głębokości około trzech metrów pod powierzchnią jego stężenie może przekroczyć nawet 90 proc., co oznacza, że w skałach może znajdować się nawet 250 milionów ton wodoru.

Wodór jest jednym z najlżejszych pierwiastków, po raz pierwszy został zaobserwowany w kosmie w drugiej połowie osiemnastego wieku. W tysiąc siedemset sześćdziesiątym szóstym roku brytyjski naukowiec Henry Cavendish podczas eksperymentów z kwasami i metalami zidentyfikował wodór jako oddzielny gaz.

Wodór nie bez powodu nazywany jest paliwem przyszłości. Podczas jego spalania wytwarzana jest wyłącznie woda. Wykorzystanie wodoru w prześle i produkcji, a także w transporcie mogłoby doprowadzić do zaprzestania wykorzystywania paliw kopalnych. Niestety, energia, która obecnie pozyskiwana jest z odnawialnych źródeł energii (przede wszystkim energia słoneczna i wiatrowa) dla osiągnięcia tego celu wciąż nie jest wystarczająca.

Wyróżnić można kilka rodzajów (kolorów) wodoru. Najbardziej pożądany „klimatycznie” jest wodór zielony – pozyskuje się go w procesie elektrolizy wody przy wykorzystaniu OZE, wodór „szary” jest pozyskiwany przy pomocy metanu z paliwa kopalnego jednym z największych producentów tego rodzaju wodoru jest Polska, w której wytwarzany jest 1 milion ton rocznie. Tym samym Polska jest trzecim w Unii Europejskiej i piątym na świecie producentem „szarego” wodoru.

Wodór odkryty we Francji jest „białym wodorem” czyli tym najrzadszym. Występuje w środowisku naturalnym i przy jego produkcji nie jest generowany CO2. Dlatego też odkrycie w Lotaryngii jest tak istotne, złoża „białego wodoru” tworzą małe skupiska, najczęściej na morzu lub bardzo głęboko w skałach.

Tym, co sprawia największą trudność jest odnalezienie jego złóż i późniejsza ekstrakcja. Jeżeli więc okaże się, że hipoteza stawiana przez francuskich naukowców jest prawdziwa i pod Lotaryngią znajdują się olbrzymie zasoby wodoru, mogłoby to oznaczać, że już niedługo wodór z paliwa przyszłości stanie się paliwem teraźniejszości.

By jednak tak się stało konieczne jest przeprowadzenie dalszych badań. W pierwszej kolejności naukowcy muszą zbadać czy wodór rozłożony jest równomiernie, następnie czy występuje on na poziomie poniżej tysiąca dwustu metrów. To z kolei najprawdopodobniej będzie wiązać się z koniecznością wykonania nowych odwiertów, których głębokość osiągnie rozmiar trzech tysięcy metrów (w Lotaryngii nie ma obecnie odwiertów o takich parametrach).

Niektóre komercyjne i instytucjonalne firmy już teraz zaprezentowały swoją gotowość do współpracy i finansowaniu projektu. Przed przystąpieniem do współpracy konieczne jest jednak uzyskanie zgody francuskiego rządu na zaangażowanie i wsparcie działań w Lotaryngii. To z kolei może nie być wcale takie proste. Wodór jest gazem niezwykle lekkim, który z łatwością przedostaje się przez szczeliny, wyzwaniem może się zatem okazać samo przechowywanie gazu już po jego wydobyciu.

Podobnym wyzwaniem jest sam proces wydobycia. Wodór jest łatwopalny, w skałach w Lotaryngii nie ma ryzyka jego wybuchu bowiem nie ma kontaktu z tlenem. Konieczne będzie zatem odpowiednie zabezpieczenie procesu ekstrakcji tak by nie doszło do kontaktu wodoru i tlenu. Sam Henry Cavendish nazwał wodór „powietrzem ognistym”, właśnie ze względu na zdolność wodoru do tworzenia wybuchu po wejściu w reakcję z powietrzem. (Paulina Sudoł/ISW) Fot.European Union, 2023

Źródła:
https://astrofaza.pl/we-francji-odkryto-bialy-wodor-potezne-zloza/
https://tech.wp.pl/najwieksze-zloze-wodoru-jest-w-europie-francuzi-odkryli-je-przypadkowo,6958195786746400a
https://next.gazeta.pl/next/7,172392,30353414,odkryli-gigantyczne-zloza-bialego-wodoru-to-moze-pomoc-ocalic.html
https://businessinsider.com.pl/technologie/bialy-wodor-moze-pomoc-uratowac-swiat-to-klimatyczny-swiety-graal/23gm63p