كشفت دراسة صادرة من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، أنه المرجح أن تكون تريليونات الأطنان من غاز الهيدروجين مدفونة في الصخور والخزانات تحت سطح الأرض، لكن الباحثين غير متأكدين من مكان وجودها حتى الآن.
جبل من الهيدروجين موجود تحت سطح الأرض
وقالت الدراسة أن جبل من الهيدروجين موجود تحت سطح الأرض، ويقول العلماء إن جزءًا صغيرًا منه قد يكسر اعتمادنا على الوقود الأحفوري لمدة 200 عام.
وأكدت الأبحاث الجديدة أن الكوكب يحتوي على حوالي 6.2 تريليون طن (5.6 تريليون طن متري) من الهيدروجين في الصخور والخزانات الجوفية، وهذا يعادل حوالي 26 ضعف كمية النفط المعروفة المتبقية في الأرض (1.6 تريليون برميل، يزن كل منها حوالي 0.15 طن) – لكن مكان وجود مخزونات الهيدروجين هذه لا يزال غير معروف.
ويرى الباحثون أن معظم الهيدروجين من المحتمل أن يكون عميقًا جدًا أو بعيدًا جدًا عن الشاطئ بحيث لا يمكن الوصول إليه، وربما تكون بعض الاحتياطيات صغيرة جدًا بحيث لا يمكن استخراجها بطريقة منطقية اقتصاديًا.
وتؤكد النتائج أن هناك ما يكفي من الهيدروجين، حتى مع هذه القيود، كما أخبر جيفري إليس ، عالم كيمياء البترول في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة .
مصدر للطاقة النظيفة
ومن المعروف أن الهيدروجين هو مصدر للطاقة النظيفة التي يمكن أن تزود المركبات بالوقود، وتشغل العمليات الصناعية، وتولد الكهرباء ، وقال إليس إن 2% فقط من مخزونات الهيدروجين التي وجدتها الدراسة، أي ما يعادل 124 مليار طن (112 مليار طن متري) من الغاز، “ستوفر كل الهيدروجين الذي نحتاجه للوصول إلى صافي صفر [كربون] لبضع مئات من السنين”.
واستخدم الباحثون لقياس كمية الهيدروجين الموجودة داخل الأرض نموذجًا يأخذ في الاعتبار معدل إنتاج الغاز تحت الأرض، والكمية التي من المرجح أن يتم احتجازها في الخزانات، والكمية المفقودة من خلال عمليات مختلفة، مثل التسرب من الصخور إلى الغلاف الجوي.
وأكد إليس إن الهيدروجين ينشأ من خلال تفاعلات كيميائية في الصخور، وأبسطها تفاعل يقسم الماء إلى هيدروجين وأكسجين. وأضاف: “هناك في الواقع عشرات العمليات الطبيعية القادرة على توليد الهيدروجين، لكن معظمها تولد كميات صغيرة للغاية”.
ولم يدرك الباحثون أن الهيدروجين يتراكم تحت سطح الأرض، ولكن عندما اكتشف العلماء مخزونًا ضخمًا من الهيدروجين في غرب إفريقيا ، ثم مخزونًا آخر في منجم كروم في ألبانيا تغير هذا النموذج. فمن الواضح الآن أن الهيدروجين يتراكم في خزانات في الأرض، وتشير الدراسة الجديدة إلى أن بعض هذه التراكمات قد تكون كبيرة الحجم.
وتابع إليس: “لقد فوجئت بأن النتائج كانت أكبر مما كنت أتوقعه والخلاصة هي أن هناك الكثير هناك”.
كما قال، حيث أظهر النموذج أنه قد يكون هناك ما بين مليار إلى 10 تريليون طن من الهيدروجين هناك. (القيمة الأكثر احتمالا، استنادا إلى افتراضات النموذج، كانت 6.2 تريليون طن).
وتشير أن يشكل الهيدروجين ما يصل إلى 30% من إمدادات الطاقة المستقبلية في بعض القطاعات، ومن المتوقع أن يرتفع الطلب العالمي عليه خمسة أضعاف بحلول عام 2050، و يتم إنتاج الغاز بشكل مصطنع من خلال التحليل الكهربائي للماء، حيث يتم تكسير جزيئات الماء بالتيارات الكهربائية ، عند استخدام الطاقة المتجددة، يُطلق على المنتج اسم “الهيدروجين الأخضر”، وعند استخدام الوقود الأحفوري، يُعرف باسم “الهيدروجين الأزرق”.
وتتجسد فوائد استغلال الهيدروجين الطبيعي في أنه لا يتطلب مصدرًا للطاقة لإنتاجه، ويمكن للخزانات الجوفية أن تخزن الغاز حتى الحاجة إليه ، ويقول إليس: “لا داعي للقلق بشأن التخزين، وهو أمر يحدث مع الهيدروجين الأزرق أو الهيدروجين الأخضر إذ تريد إنتاجه عندما تكون الكهرباء رخيصة ثم يتعين عليك تخزينه في مكان ما”، أما مع الهيدروجين الطبيعي، “فيمكنك ببساطة فتح صمام وإغلاقه متى احتجت إليه”.
وقال إليس وزملاؤه إنهم يحرزون تقدما كبيرا نحو تضييق المعايير الجيولوجية اللازمة لتشكيل تراكمات تحت الأرض، وقد تنشر النتائج بالنسبة للولايات المتحدة في أوائل العام المقبل.
