كتب – رامز يوسف:
من المحتمل أن تكون تريليونات الأطنان من غاز الهيدروجين مدفونة في الصخور والخزانات تحت سطح الأرض، لكن الباحثين غير متأكدين من مكانها بعد.
يختبئ جبل من الهيدروجين تحت سطح الأرض – ويقول العلماء إن جزءًا بسيطًا منه يمكن أن يكسر اعتمادنا على الوقود الأحفوري لمدة 200 عام.
تشير الأبحاث الجديدة إلى أن الكوكب يحتوي على حوالي 6.2 تريليون طن من الهيدروجين في الصخور والخزانات الجوفية. وهذا يعادل حوالي 26 ضعف كمية النفط المتبقية في الأرض (1.6 تريليون برميل، يزن كل منها حوالي 0.15 طن) – لكن مكان وجود مخزونات الهيدروجين هذه لا يزال غير معروف.
يشتبه الباحثون في أن معظم الهيدروجين من المحتمل أن يكون عميقًا جدًا أو بعيدًا جدًا عن الشاطئ بحيث لا يمكن الوصول إليه، وربما تكون بعض الاحتياطيات صغيرة جدًا بحيث لا يمكن استخراجها بطريقة منطقية اقتصاديًا. ومع ذلك، تشير النتائج إلى وجود ما يكفي من الهيدروجين، حتى مع هذه القيود، كما قال جيفري إليس، عالم كيمياء البترول في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة، لمجلة لايف ساينس.
يعد الهيدروجين مصدرًا للطاقة النظيفة التي يمكنها تشغيل المركبات وتشغيل العمليات الصناعية وتوليد الكهرباء. وقال إليس إن 2% فقط من مخزونات الهيدروجين الموجودة في الدراسة، أي ما يعادل 124 مليار طن من الغاز، ستوفر كل الهيدروجين الذي نحتاجه للوصول إلى صافي صفر كربون لبضع مئات من السنين.
وأشار إليس والباحثة المشاركة سارة جلمان، وهي أيضًا جيولوجية في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، إلى أن الطاقة المنبعثة من هذه الكمية من الهيدروجين تعادل ضعف الطاقة المخزنة في جميع احتياطيات الغاز الطبيعي المعروفة على الأرض. ونُشرت النتائج في مجلة Science Advances.
لتقدير كمية الهيدروجين داخل الأرض، استخدم الباحثون نموذجًا يأخذ في الاعتبار معدل إنتاج الغاز تحت الأرض، والكمية التي يُحتمل حبسها في الخزانات، والكمية المفقودة من خلال عمليات مختلفة، مثل التسرب من الصخور إلى الغلاف الجوي.
وقال إليس إن الهيدروجين يتكون من خلال تفاعلات كيميائية في الصخور، وأبسطها تفاعل يقسم الماء إلى هيدروجين وأكسجين. وأضاف: “هناك في الواقع عشرات العمليات الطبيعية القادرة على توليد الهيدروجين، لكن معظمها يولد كميات صغيرة للغاية”.
حتى وقت قريب، لم يدرك الباحثون أن الهيدروجين يتراكم تحت سطح الأرض. وأوضح إليس: “كان النموذج طوال حياتي المهنية هو أن الهيدروجين موجود، ويحدث، لكنه جزيء صغير جدًا، لذلك يهرب بسهولة من خلال المسام والشقوق والصخور الصغيرة”.
وعندما اكتشف العلماء مخبأً ضخمًا للهيدروجين في غرب إفريقيا، ثم آخر في منجم كروم ألباني، تحول هذا النموذج. من الواضح الآن أن الهيدروجين يتراكم في خزانات في الأرض، وتشير الدراسة الجديدة إلى أن بعض هذه التراكمات قد تكون كبيرة.
لكن من المهم أن نلاحظ أن هناك حالة من عدم اليقين الهائلة المحيطة بهذه النتائج، كما قال، حيث أظهر النموذج أنه قد يكون هناك ما بين مليار إلى 10 تريليون طن من الهيدروجين هناك.
من المتوقع أن يشكل الهيدروجين ما يصل إلى 30٪ من إمدادات الطاقة المستقبلية في بعض القطاعات، ومن المتوقع أن يرتفع الطلب العالمي 5 أضعاف بحلول عام 2050. ويُنتج الغاز بشكل مصطنع من خلال التحليل الكهربائي للماء، من خلال تكسير جزيئات الماء بالتيارات الكهربائية. عند استخدام الطاقة المتجددة، يُطلق على المنتج “الهيدروجين الأخضر”، وعند استخدام الوقود الأحفوري، يُعرف باسم “الهيدروجين الأزرق”.
وتتمثل فوائد استغلال الهيدروجين الطبيعي في أنه لا يتطلب مصدرًا للطاقة لإنتاجه، ويمكن للخزانات الجوفية أن تحتفظ بالغاز حتى الحاجة إليه. وقال إليس: “لا داعي للقلق بشأن التخزين، وهو أمر تفعله مع الهيدروجين الأزرق أو الهيدروجين الأخضر – فأنت تريد إنتاجه عندما تكون الكهرباء رخيصة ثم يتعين عليك تخزينه في مكان ما”. أما مع الهيدروجين الطبيعي، فيمكنك ببساطة فتح صمام وإغلاقه كلما احتجت إليه”.
والسؤال الكبير الذي يبقى هو أين يقع كل هذا الهيدروجين بالضبط، وهو ما سيؤثر على إمكانية الوصول إليه. وقال إليس وزملاؤه إنهم يخطون خطوات واسعة نحو تضييق المعايير الجيولوجية اللازمة لتشكيل تراكمات تحت الأرض، ويمكن نشر النتائج الخاصة بالولايات المتحدة في أوائل العام المقبل.
اقرأ أيضا:
