A Föld felszíne alatt rejtőző hidrogén töredéke 200 évre elegendő energiát biztosíthat az emberiségnek

2025. január 08

A kép csak illusztráció (Forrás: Freepik)

A Föld felszíne alatt hatalmas mennyiségű hidrogén rejtőzik – a tudósok szerint ennek csupán töredéke képes lenne megszüntetni a fosszilis tüzelőanyagoktól való függőségünket 200 évre.

Egy új kutatás szerint bolygónk mintegy 6,2 trillió tonna (5,6 trillió metrikus tonna) hidrogént tartalmazhat a kőzetekben és föld alatti tározókban. Ez körülbelül 26-szorosa a föld alatti olajkészletek ismert mennyiségének (1,6 trillió hordó, amely hordónként körülbelül 0,15 tonnát nyom) – azonban ezeknek a hidrogénkészleteknek a pontos helye egyelőre ismeretlen, írja a space.com.

hirdetés

A kutatók úgy vélik, hogy a hidrogén nagy része valószínűleg túl mélyen vagy túl messze, a partoktól távol helyezkedik el, és egyes tározók valószínűleg túl kicsik ahhoz, hogy gazdaságosan kitermelhetők legyenek. Ennek ellenére az eredmények azt jelzik, hogy a hidrogén mennyisége még ezekkel a korlátokkal együtt is bőséges – mondta Geoffrey Ellis, az Egyesült Államok Geológiai Szolgálatának (USGS) petrolkémiai geokémikusa, a tanulmány vezető szerzője a Live Science-nek.

A hidrogén tiszta energiaforrás, amely járműveket hajthat, ipari folyamatokat támogathat és villamos energiát termelhet. A tanulmány szerint talált készletek mindössze 2%-a, azaz 124 milliárd tonna (112 milliárd metrikus tonna) gáz „elegendő lenne arra, hogy elérjük a nettó nullás szén-dioxid-kibocsátást néhány száz évre” – mondta Ellis.

Ez a hidrogénmennyiség körülbelül kétszer annyi energiát tartalmaz, mint a Földön ismert összes földgázkészlet – jegyezte meg Ellis és társszerzője, Sarah Gelman, az USGS geológusa a tanulmányban. Az eredményeket pénteken (december 13-án) publikálták a Science Advances folyóiratban.

Modell

A Föld belsejében található hidrogén mennyiségének becslésére a kutatók egy olyan modellt használtak, amely figyelembe veszi a gáz föld alatti keletkezési sebességét, a tározókban valószínűleg csapdázott mennyiséget, valamint a különböző folyamatok – például a kőzetekből történő szivárgás – által elvesztett mennyiséget.

A hidrogén kémiai reakciók révén keletkezik a kőzetekben, a legegyszerűbb folyamat pedig a víz hidrogénre és oxigénre bontása – mondta Ellis. „Valójában több tucat természetes folyamat képes hidrogént termelni, de ezek többsége nagyon kis mennyiségeket állít elő” – tette hozzá.

Egészen a közelmúltig a kutatók nem ismerték fel, hogy a hidrogén felhalmozódik a Föld felszíne alatt. „Pályafutásom nagy részében az volt az elfogadott nézet, hogy a hidrogén jelen van ugyan, de nagyon kis molekula, így könnyen kiszökik a pórusokon és repedéseken” – magyarázta Ellis.

Ez a paradigma azonban megváltozott, amikor a tudósok hatalmas hidrogénkészleteket fedeztek fel Nyugat-Afrikában, majd egy albániai krómbányában. A mostani tanulmány szerint a Föld belsejében lévő tározókban akár jelentős felhalmozódások is lehetnek.

„Meglepett, hogy az eredmények nagyobbak voltak, mint amire számítottam” – mondta Ellis. „A lényeg az, hogy rengeteg hidrogén van odalent.”

Fontos azonban megjegyezni, hogy az eredmények körül hatalmas bizonytalanság van – a modell szerint a hidrogén mennyisége 1 milliárd és 10 trillió tonna között lehet. A legvalószínűbb érték a modell feltételezései alapján 6,2 trillió tonna.

A hidrogén a jövőben várhatóan akár a globális energiaellátás 30%-át is biztosíthatja egyes szektorokban, és a kereslet várhatóan ötszörösére nő 2050-re. A hidrogént mesterségesen a víz elektrolízisével állítják elő, amikor vízmolekulákat elektromos áram bont szét. Ha a folyamat megújuló energiaforrást használ, „zöld hidrogénnek” nevezik, ha fosszilis tüzelőanyagokat, akkor „kék hidrogénnek.”

A természetes hidrogén kitermelésének előnye, hogy nincs szükség energiaforrásra az előállításához, és a föld alatti tározók addig tárolhatják a gázt, amíg szükség van rá. „Nem kell a tárolás miatt aggódnunk, ami a kék vagy zöld hidrogén esetében probléma lehet – ott akkor érdemes előállítani, amikor az elektromosság olcsó, és aztán valahol tárolni kell” – magyarázta Ellis. A természetes hidrogén esetében „csak meg kell nyitni a szelepet, amikor szükség van rá, és elzárni, amikor nem.”

A legnagyobb kérdés továbbra is az, hogy pontosan hol található ez a rengeteg hidrogén, ami meghatározza majd, hogy hozzáférhető-e. Ellis és kollégái azon dolgoznak, hogy szűkítsék a földtani kritériumokat, amelyek szükségesek a föld alatti felhalmozódások kialakulásához. Az eredmények az Egyesült Államokra vonatkozóan várhatóan jövő év elején jelennek meg – tette hozzá.