Ученые обнаружили огромные залежи природного водорода под земной корой и утверждают, что они способны обеспечивать энергией в течение 170 000 лет.
Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature Reviews, эти древние залежи водорода могут обеспечивать планету энергией в течение 170 000 лет, предлагая многообещающее решение по ограничению выбросов углерода.
Исследование было проведено учеными из университетов Оксфорда, Дарема и Торонто, подчеркивая перспективу использования этого ресурса в качестве более чистой альтернативы существующим методам производства водорода, которые в основном основаны на ископаемом топливе.
Водород считается «маяком надежды» для перехода к зелёной энергетике благодаря своей чистоте. При использовании в качестве топлива водород выделяет только воду, что делает его идеальным выбором для ограничения выбросов парниковых газов. Однако современные методы производства водорода в основном предполагают конверсию природного газа, что влечет за собой высокий углеродный след.
В исследовании предлагается революционный подход к использованию природного водорода, добываемого непосредственно из земной коры. В исследовании определены два основных механизма получения природного водорода.
Первый метод основан на реакциях взаимодействия воды с горными породами, где вода взаимодействует с богатыми железом породами, такими как перидотит. Эти реакции окисляют железо и расщепляют молекулы воды, выделяя при этом водород.
Второй механизм, известный как радиолиз, включает радиоактивный распад таких элементов, как уран, торий и калий, в породах земной коры.
Этот распад сопровождается излучением, которое расщепляет близлежащие молекулы воды, вновь образуя водород.
В исследовании определены конкретные геологические среды, где водород может накапливаться в промышленно значимых количествах. К ним относятся офиолитовые комплексы на континентальных окраинах, щелочные гранитные породы, магматические провинции, архейские зеленокаменные пояса и батолиты ТТГ.
Каждая среда обеспечивает благоприятные условия для одного или обоих механизмов производства водорода.
Наконец, архейские зеленокаменные пояса и батолиты ТТГ, которые представляют собой одни из древнейших геологических структур на Земле, сочетают в себе оба механизма производства водорода.
Подобные геологические среды встречаются по всему миру, что позволяет предположить, что природный водород может быть доступным ресурсом во всем мире, а не ограничиваться конкретными регионами.
Несмотря на многообещающие перспективы, добыча природного водорода сопряжена с рядом трудностей. Большая часть водорода, произведённого за геологическое время, вероятно, выделилась в атмосферу или была потреблена микроорганизмами в недрах.
Для его концентрирования в извлекаемых количествах необходимо идеальное сочетание многих геологических факторов. Высокочистые концентрации встречаются редко и часто смешиваются с другими газами, что усложняет процесс извлечения.
Более того, производство природного водорода не возобновляемо в масштабах человеческой жизни. Хотя залежи водорода огромны, они являются результатом миллионов лет медленных геологических процессов. После добычи запасы будут исчерпаны без возможности их восполнения.
Чтобы преодолеть эти препятствия и полностью раскрыть потенциал запасов водорода на Земле, необходимо усовершенствовать технологии разведки и добычи.
Комментариев нет:
Отправить комментарий