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

Kada su dva naučnika krenula u potragu za fosilnim gorivima ispod površine sjeveroistočne Francuske, nisu očekivali da će otkriti nešto što bi moglo pojačati napore u rješavanju klimatske krize. Žak Pironon i Filip De Donato, direktori istraživanja u francuskom Nacionalnom centru za naučna istraživanja, procjenjivali su količinu metana u kopovima rudarskog basena Lorene koristeći "prvu u svijetu" 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, procijenili 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 "bijelog 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 sagorijevanju 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 vjetar.

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 cijepanje vode. Ipak, proizvodnja je malog obima i skupa.

Zbog toga je interesovanje za bijeli vodonik, potencijalno obilan, neiskorišćen izvor energije čistog sagorijevanja, poraslo tokom posljednjih nekoliko godina.

- Da ste me prije 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 - dodaje 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 mjestima". 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 u onome što mislim da je vjerovatno druga revolucija - ukazuje Elis.

- 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.

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. Ali, ako se samo 1% može pronaći i proizvesti, to bi obezbijedilo 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 mjesto 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. Predstoji još testiranja i bušenja, ali bi kompanija mogla ući u ranu proizvodnju možda krajem 2024. godine - rekao je izvršni direktor Nil Mekdonald.

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

Koloma, kompanija za proizvodnju bijelog vodonika sa sjedištem u Denveru, obezbijedila je 91 mil USD od investitora, uključujući investicionu firmu Breakthrough Energi Ventures koju je osnovao Bil Gejts – iako kompanija ostaje zatvorena za informacije o tome gdje tačno u SAD buši i kada ima za cilj komercijalizaciju posla.

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

- Svijet je "veoma blizu prvih komercijalnih projekata. Prirodni vodonik je rješenje koje će nam omogućiti da ubrzamo klimatske akcije - rekao je Zgonik za CNN.

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 bijelog vodonika mogla bi da košta oko 1 dolar po kilogramu – u poređenju sa oko 6 dolara po kilogramu za zeleni vodonik.

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

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