Žemėje rasti milžiniški vandenilio ištekliai: žmonijai jų pakaks dešimtims tūkstančių metų

Vandenilio atsargos, susidarančios natūraliai Žemės plutoje, gali padėti žmonijai dekarbonizuoti. Pagrindinė problema yra ta, kad žmonija turi rasti šias sankaupas ir nustatyti geriausius jų gavybos būdus, rašo Live Science.

1987 m. darbininkas užsidegė cigaretę prie naujos gręžinio, esančio netoli Burakebugų kaimo Malyje – tuo pačiu metu pasigirdo sprogimas. 

Po kelerių metų paaiškėjo, kas iš tiesų įvyko: sprogo nepastebėti lengvai užsidegantys vandenilio garai, kylantys iš dujų rezervuaro po gręžiniu.

Tuomet gręžinys buvo uždarytas, tačiau 2011 m. naftos ir dujų bendrovė „Petroma“ atnaujino gręžinio eksploataciją, siekdama ištirti galimybę išgauti vandenilį pelno tikslais. 

Iki 2012 m. bendrovė įrengė gręžinį elektros energijai gaminti Burakebugui, ir kaimas iki šiol naudoja šį vandenilį kaip energijos šaltinį.

Pažymėtina, kad gręžinys Burakebuguje yra pirmasis ir vienintelis produktyvus vandenilio gręžinys pasaulyje. Vandenilis, sumaišytas su deguonimi, yra mažiausia ir paprasčiausia molekulė pasaulyje, tačiau ji gali generuoti elektros energiją be šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo, kaip šalutiniai produktai susidaro tik šiluma ir vanduo.

Tai daro vandenilį švariu energijos šaltiniu. Be to, mokslininkai tikisi, kad iki 2050 m. vandenilio paklausa mikroelektronikos gamybai, pramonės aprūpinimui, taip pat transporto priemonių ir pastatų aprūpinimui energija išaugs penkis kartus.

Vandenilis yra lengvesnis už orą ir labai reaktyvus, todėl mokslininkai ilgą laiką manė, kad jis nesikaupia žemės plutoje taip pat kaip iškastinis kuras. 

Tačiau dabar mes tiksliai žinome, kad tai nėra tiesa. Šiandien išteklių paieškos įmonės skuba rasti natūralaus vandenilio, taip pat žinomo kaip „auksinis“ vandenilis, telkinius. 

Mokslininkai taip pat prisideda prie šio proceso, nustatydami pagrindinius „ingredientus“, reikalingus tokių telkinių susidarymui. Pasak JAV geologijos tarnybos geochemiko-naftininko Jeffrey Ellis, kuo daugiau mokslininkai ieško, tuo daugiau sužino.

„Auksinio“ vandenilio šaltiniai

Atradimas Malyje buvo pradžia pasaulinei vandenilio telkinių paieškai. Tačiau prieš geologams pradedant brangius žvalgymo projektus, reikia suprasti, kiek vandenilio iš tiesų gali būti paslėpta Žemės gelmėse.

Naujosios vertinimai rodo, kad mūsų planetos gelmėse gali būti paslėpta neįtikėtinas vandenilio kiekis.

Pavyzdžiui, pagal naujausią tyrimą, per pastarąjį milijardą metų Žemės kontinentinė pluta pagamino pakankamai vandenilio, kad patenkintų dabartinius žmonijos energijos poreikius 170 000 metų. Pažymėtina, kad kiti vertinimai šį skaičių viršija dvigubai.

Tačiau didžioji dalis šio vandenilio pateko į Žemės atmosferą. 

Naujajame tyrime mokslininkai sutelkė dėmesį į tai, kiek šio vandenilio liko Žemės plutoje. Praėjusiais metais tyrėjai apskaičiavo, kad Žemėje yra 6,2 trilijono tonų vandenilio, o tai maždaug 26 kartus viršija naftos kiekį, likusį Žemės gelmėse. 

Šių vandenilio atsargų buvimo vieta yra didžiąja dalimi nežinoma, tačiau didžioji jų dalis greičiausiai yra pernelyg giliai arba pernelyg toli nuo kranto, kad būtų galima prie jų prieiti, o kai kurie telkiniai gali būti pernelyg maži, kad jų gavyba būtų ekonomiškai pagrįsta. 

Kita vertus, manoma, kad tik 2 % iš visų planetos atsargų iš tiesų galėtų pakeisti dabartinius iškastinius kurus 200 metų.

Lobio žemėlapis

Šių metų pradžioje mokslininkai paskelbė žemėlapį, kuriame parodyta, kur gali būti vandenilio atsargos JAV kontinentinėje dalyje. 

Tam mokslininkai naudojo gravitacijos ir magnetinių signalų duomenis, kad įvertintų uolienų sudėtį visoje žemės plutoje ir nustatytų vandenilio migracijos po žeme vietas.

Pasak Otavos universiteto geochemijos docento Olivero Warro, geriausi vandenilio šaltiniai yra geležies turtingos uolienos, generuojančios vandenilį per „hidratacijos reakciją“, kurios metu vanduo reaguoja su uolienomis. 

Kiti geri vandenilio šaltiniai yra urano ir torio turtingos uolienos, kurios radioaktyviųjų elementų skilimo metu gamina alfa daleles.

Mokslininkai taip pat nustatė, kad būtina sąlyga vandenilio šaltiniams yra temperatūra – uolienos turi būti karštos, nuo 250 iki 300 laipsnių Celsijaus, kad būtų užtikrintas didelis reakcijos greitis.

Be to, kiti geri vandenilio šaltiniai yra uranu ir toriju turtingos uolienos, kurios radioaktyviųjų elementų skilimo metu gamina alfa daleles.

Penkta sąlyga vandenilio rezervuaro formavimui – tai nepralaidi „hermetizacija“, kuri sulaiko dujas rezervuaro viduje. 

Šešta ir paskutinė sąlyga – tai minimali mikrobų aktyvumas vandenilio susidarymo ir kaupimosi vietoje, nes mikroorganizmai sunaudoja vandenilį.