اكتشاف الهيدروجين الأبيض في جبال أوروبا

احتياطيات الهيدروجين الأبيض： اكتشافات جديدة

قد توجد احتياطيات كبيرة من الهيدروجين الأبيض داخل السلاسل الجبلية، وفقًا لدراسة جديدة، مما يزيد الآمال في إمكانية استخراج هذا الغاز النظيف الاحتراق، وتعزيز الجهود المبذولة لمعالجة أزمة المناخ.

ما هو الهيدروجين الأبيض ولماذا هو مهم؟

استحوذ الهيدروجين الأبيض على الاهتمام في الآونة الأخيرة لإمكانية استخراجه ليحل محل الوقود الأحفوري الذي يعمل على تدفئة الكوكب. فمنذ عقدين فقط بدأ بعض العلماء يقولون إن هذا الوقود القوي - الذي يُطلق عليه أيضًا الهيدروجين "الطبيعي" أو "الجيولوجي" - موجود داخل القشرة الأرضية بكميات كبيرة.

ومنذ ذلك الحين، عكف الجيولوجيون على دراسة كيفية تشكله ومكان وجوده. وتمثلت المشكلة الرئيسية في معرفة أين يمكن العثور على كميات كبيرة بما يكفي لتكون مفيدة لشهية الطاقة البشرية التي لا تشبع.

وللعثور على إجابات، استخدم فريق من العلماء نماذج حاسوبية لمحاكاة حركة الصفائح التكتونية للكوكب وتحديد المناطق التي تتوافر فيها الظروف المناسبة لتوليد الهيدروجين الأبيض. ووجدوا أن السلاسل الجبلية مثل جبال البرانس وجبال الألب الأوروبية هي نقاط ساخنة محتملة، وفقًا لما جاء في الدراسة التي نُشرت يوم الأربعاء في مجلة Science Advances.

تاريخ اكتشاف الهيدروجين الأبيض

لطالما تم النظر إلى الهيدروجين، الذي ينتج الماء فقط عند احتراقه، كوقود أخضر، خاصة للصناعات المتعطشة للطاقة مثل الطيران وصناعة الصلب. لكن معظم الهيدروجين التجاري يتم إنتاجه باستخدام الوقود الأحفوري، مما يتعارض مع قدراته على إنقاذ المناخ.

وهذا هو السبب في أن الهيدروجين الأبيض هو احتمال محير.

يمكن إرجاع الاهتمام به إلى الاكتشاف العرضي للهيدروجين الأبيض في مالي في عام 1987، عندما انفجر بئر ماء عندما انحنى عامل على حافة البئر وهو يحمل سيجارة. وسرعان ما تمت تغطية البئر ولكن تم فصله في عام 2011 ومنذ ذلك الحين وهو ينتج الهيدروجين للمساعدة في تزويد قرية محلية بالطاقة.

وقد عُثر على الهيدروجين الأبيض في الولايات المتحدة وأستراليا وفرنسا، من بين أماكن أخرى، لكن المشكلة كانت في العثور على كميات كبيرة منه.

كيف يتشكل الهيدروجين الأبيض؟

وقال فرانك زوان، مؤلف الدراسة وعالم الجيولوجيا في مركز هيلمهولتز لعلوم الأرض في ألمانيا: "لقد عرفنا أن الطبيعة تنتج الهيدروجين، ولكن لم يتم استكشافه كخيار لإنتاج الطاقة". وأضاف أن الوصول إلى مصادر الطاقة الأخرى كان أسهل، لكن أزمة المناخ المتصاعدة تزيد من السباق لإيجاد بدائل.

يتشكل الغاز بشكل طبيعي من خلال العديد من العمليات، بما في ذلك الاضمحلال الإشعاعي في القشرة الأرضية. لكن فريق زوان ركز على "التصلب"، حيث يتفاعل الماء مع الصخور الغنية بالحديد من وشاح الأرض لإنتاج الهيدروجين.

وعادة ما تكون هذه الصخور عادةً في أعماق الأرض حيث لا يتوفر الماء بسهولة، لكن العمليات الجيولوجية على مدى ملايين السنين يمكن أن تدفعها نحو السطح. ويحدث ذلك تحت المحيطات عندما تتفكك القارات مما يسمح لصخور الوشاح بالارتفاع، وكذلك عندما تتصادم القارات، مما يؤدي إلى إغلاق أحواض المحيطات ودفع صخور الوشاح إلى الأعلى.

{{MEDIA}}

دور الصفائح التكتونية في إنتاج الهيدروجين

قال زوان إن العلماء يستخدمون نمذجة الصفائح التكتونية لتحديد أين ومتى تم "نبش" صخور الوشاح هذه وبأي كميات.

وقد وجدوا أن بعض السلاسل الجبلية، بما في ذلك جبال البرانس وجبال الألب الأوروبية وأجزاء من جبال الهيمالايا، وفرت ظروفًا جيدة لتوليد الهيدروجين الأبيض حيث كانت كميات كبيرة من صخور الوشاح موجودة في درجات حرارة مناسبة، وسمحت الصدوع العميقة بتدوير المياه.

السلاسل الجبلية كمصادر محتملة للهيدروجين الأبيض

وقال زوان إن كميات صخور الوشاح المتوفرة لتحويلها إلى سربنتات في السلاسل الجبلية وحدها تشير إلى أن الهيدروجين الأبيض "يمكن أن يكون عامل تغيير في اللعبة".

وقال جيفري إليس، عالم الجيوكيمياء الجيولوجية في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، الذي لم يشارك في البحث، إن العمليات التي تجعل صخور الوشاح قريبة من السطح معروفة بالفعل. وقال لشبكة CNN إن الجديد في هذه الدراسة هو أنها "توفر نهجاً كمياً" لتقييم إمكانات الهيدروجين الأبيض في مختلف الأماكن التي رُفعت فيها صخور الوشاح.

التنقيب عن الهيدروجين الأبيض： التحديات والفرص

وقال زوان إن السؤال الكبير الآن هو العثور على مكان تراكم الهيدروجين الأبيض في المكامن الكبيرة التي يمكن حفرها. وأضاف أنه قد يكون من الممكن أيضًا تحفيز التسنين بشكل مصطنع عن طريق حفر المناطق التي تكون فيها صخور الوشاح قريبة من السطح وضخ المياه.

ويجري التنقيب المبكر بالفعل في مناطق تشمل فرنسا والبلقان والولايات المتحدة.

وقال إليس إن هذا البحث الجديد يمكن أن يساعد في توجيه الجيولوجيين إلى المناطق التي تنطوي على أكبر إمكانات لموارد الهيدروجين الأبيض على نطاق واسع، ومن المرجح أن يكون له "تأثير مباشر وكبير على التنقيب الجيولوجي عن الهيدروجين".

مستقبل صناعة الهيدروجين الأبيض

هناك العديد من الخطوات لإنشاء صناعة هيدروجين أبيض قابلة للاستمرار، بما في ذلك تطوير طرق موثوقة واقتصادية لاستخراجه وبنية تحتية لتخزينه ونقله. وقال زوان إن الأمر سيستغرق على الأرجح عقوداً من الزمن لتسويقه تجارياً. "لا ينبغي لنا أن نتوقع أن يكون علاجًا معجزة فوريًا."

لكنه متفائل. وقال: "لقد كان النفط إلى حد ما مثيرًا للفضول إلى أن أصبحت التقنية جاهزة لتطبيقه على نطاق واسع"، وقال إن الهيدروجين الأبيض "قد يتبع مسارًا مشابهًا".