- מאגרי מימן טבעי עצומים קיימים מתחת לאדמה, שיכולים לענות על צרכי האנרגיה של הציוויליזציה במשך יותר מ-170,000 שנים.
- מרכיבים גאולוגיים מרכזיים: מקור מימן, סלעי מאגר, ו sealing טבעיים שמחזיקים את הגז מתחת לאדמה.
- מאגרי מימן מבטיחים נמצאו באזורים כמו השבר האמצעי, קומפלקסים אופיוליטיים, ורצועות גרניט ארכיאניות.
- חברות וחוקרים ממהרים לאתר ולנצל את המאגרים החבויים האלה ביותר מ-30 מדינות בארה"ב.
- מיקרובים מתחת לאדמה עשויים לצרוך מימן, מה שמקשה על מאמצי החקר והחצייה.
- מימן טבעי מציע חלופה דלק "נקייה" למימן המופק מהמזוקקים, תוך הבטחת אנרגיה ללא פליטות.
- שחרור המאגרים האלה ידרוש שילוב של סבלנות גיאולוגית עם חדשנות אנושית.
תארו לעצמכם: מתחת לרגליכם, כוחות עתיקים רועמים בשקט, מייצרים באופן עקבי אוצר שיכול לשנות את הדרך שבה אנו מספקים אנרגיה לעולם שלנו. בעמקי כדור הארץ, מאגרים עצומים של מימן טבעי טמונים באדמה—והמחקר החדש מציע שהם נפוצים הרבה יותר ועם הרבה יותר פוטנציאל ממה שמישהו אי פעם דמיין.
במהלך מיליארד השנים האחרונות, קרום כדור הארץ ייצר מספיק מימן כדי לספק את התיאבון האנרגטי של הציוויליזציה במשך יותר מ-170,000 שנים. זה לא פנטזיה; זו המציאות המושכת שנחשפה על ידי כריס באלנטין, פרופסור לגיאוכימיה באוניברסיטת אוקספורד, וצוותו במחקר פורץ דרך שפורסם בחודש מאי. ההבנות שלהם עשויות להעלות את המימן הטבעי למרכז הבמה במעבר האנרגיה הגלובלי—אם נצליח להבין איך לגשת למאגרים החבויים האלה בבטחה ובאופן רווחי.
“האתגר הנוכחי הוא למצוא היכן הוא שוחרר, הצטבר ושומר,” אומר באלנטין, ומניח את האתגר הגדול ביותר: למצוא את הכיסים העתיקים האלה לפני שהם מתרוקנים—ולהשתמש בהם לפני שהתחרות שלנו עושה זאת.
המאמר מציע "רשימת מרכיבים" ליצירת מימן מתחת לאדמה: שלוש דרישות מרכזיות, שמשולבות בידי הטבע הבלתי נראות, המזמינות חוקרים מחדש לדמיין נופים שלמים:
- מקור מימן. קרום כדור הארץ יכול לייצר את הגז בדרכים רבות—לעיתים פשוט על ידי פיצול מולקולות מים בתוך סלעים מסוימים.
- סלעי מאגר. תצורות גיאולוגיות שיכולות להחזיק מימן כמו תרמוס מחזיק מים.
- צימוד טבעי. שכבות impervious שמחזיקות את הגז, מונעות ממנו לדלוף אל פני השטח לפני שנמצא אותו.
רחוק מלהיות מושגים מופשטים, התנאים האלה מתגשמים בתיאטראות גיאולוגיים דרמטיים:
- השבר האמצעי בקנזס—סלעים בזלתיים עתיקים מגיבים עם מי תהום, אולי מחזיקים מימן מתחת לGreat Plains.
- קומפלקסים אופיוליטיים—קווים רחבים של קרום אוקייני שנפלטו אל היבשה, כמו הקומפלקס באלבניה שבו נמצא לאחרונה מאגר גדול של מימן.
- רצועות גרניט ארכיאניות ומחוזות געשיים עצומים—מינרלים בצבע ירוק ולבה שהתמצקה, עתיקים אך עשירים במשאבים.
חברות מתחרות על המקום שלהן: Koloma, Snowfox בהובלת BP, ורבות אחרות מחפשות בשקט סימנים למימן ביותר מ-30 מדינות בארה"ב. אבל הצלחה דורשת עדינות: לחץ טקטוני, זרימת חום, ובקטריות חבויות יכולים להקשות על הוצאת הגז או לגרום בכך שייאכלו בזהירות לפני שהשמש נוגעת בהן.
בקטיריות, מתברר, הן גם חברים וגם אויבים. אוניברסיטת טורונטו מבהירה שברברה שרווד לאולר—שותפה נוספת במחקר—שהמיקרובים ניזונים ממימן, כך שאזורים עשירים בחיים תת-קרקעיים עשויים להוכח בעלי חורים יבשיל למשקיעים נועזים.
למה כל כך הרבה עוררות לגבי מימן? מעבר להנעת רכבים והפעלת מפעלים, הגז המוסתר הזה הוא עמוד השדרה של תעשיות המיוצרות דשנים וכימיקלים כמו מתנול. כיום, כמעט כולו מגיע ממקורות הידרוקרבנליים, משחרר זרמים עוצמתיים של פחמן דו-חמצני. אבל מימן טבעי, שנאסף מאוצרות כדור הארץ עצמם, מבטיח להיות "נקי" להפליא—בלי פליטות מלוכלכות, רק דלק טהור.
בעוד שיש הרבה מימן, האתגר הוא להתאים את הסבלנות האיטית של הגיאולוגיה עם חדשנות אנושית. עבור חזונים כמו באלנטין וגלואס, הציד רק מתחיל, מונחה על ידי רמזים קשים שזוכים במחול הקפדני של סלעים, מים, וזמן. ההבטחה היא חשמלית: עתיד שלא מוביל על ידי בעירת העבר, אלא על ידי שחרור סודות הכתובים באבן.
סקרנים לגבי העתיד של חקר האנרגיה? עקבו אחרי מוסדות כמו אוניברסיטת דרהם והחברות המובילות שעשויות להביא את המימן החבוי בעולם אל האור—ולשנות את סיפור ההתקדמות האנושית לנצח.
לא תאמינו לחסרונות החבויים של ניצול מימן טבעי מהאדמה!
-
יתרונות
- משאב abundant: מחקר récent מאת אוניברסיטת אוקספורד מראה שקרום כדור הארץ ייצר מספיק מימן לצרכי האנרגיה של האנושות במשך אלפי דורות.
- פוטנציאל אנרגיה נקי: מימן טבעי יכול לספק אלטרנטיבה נמוכת פליטה בהשוואה למימן בהפקת הידרוקרבנים, מה שמעניק לו פוטנציאל להיות שחקן מפתח בפתרונות אקלימיים.
- רבגוניות תעשייתית: מימן חיוני לייצור דשנים, כימיקלים, וכדלק—מקורות טבעיים יכולים להפחית את השפעת הפחמן של תחומים אלה.
- הזדמנויות כלכליות: גילויים חדשים פותחים שווקים לא מנוצלים לחברות חדשניות כמו Koloma ולתאגידים אנרגיה מבוססים כמו BP.
-
חסרונות ומגבלות
- קשיים בזיהוי ובחצייה: כפי שצוין על ידי אוניברסיטת דרהם ואחרים, הטבע הבלתי נגיש של המימן והצורך ב"רכיבים גיאולוגיים" מסוימים עושים גילויים בלתי צפויים ומאתגרים טכנית.
- תחרות מיקרוביאלית: מחקר מאוניברסיטת טורונטו חושף שבקטריות תת-קרקעיות צורכות מימן, מה שעשוי להוציא את המאגרים לפני שהחצייה אפשרית.
- סיכונים גיאולוגיים: sealing טבעיים לא מושלמים, פעילויות טקטוניות, או זרימה גבוהה של חום עלולות לגרום למימן לדלוף, מאיימות על היכולת של המאגרים האלה.
- מחלוקות על השפעה אזרחית: על אף שנחשב ל"נקי", שיטות החצייה והשפעות פוטנציאליות על מערכות אקולוגיות תת-קרקעיות עדיין לא נחקרו מספיק ועשויות לעורר דאגות סביבתיות חדשות, כפי שמודגש על ידי דיונים מתמשכים באוניברסיטת אוקספורד.
- אי ודאות כלכלית: חציית מימן טבעי בהיקפים גדולים נשארה לא מוכחת, והמאזן של עלות-תועלת עדיין לא הוכרע, מה שעושה השקעות גדולות למסוכנות מטבען.
המסקנה: עם מוסדות מחקר מובילים—כולל אוניברסיטת אוקספורד ואוניברסיטת טורונטו—ממהרים לחשוף את האמת לגבי המימן החבוי של כדור הארץ, עתיד שמנוגן במקורות עתיקים אלה עשוי להיות מרהיב… אם נצליח לפתור את החידות שמתחת לרגלינו.
הזהב הקרוב של האנרגיה: מה שממתין למימן טבעי?
-
הרחבת מאמצי החקר ברחבי העולם
העניין העולמי במימן טבעי צפוי לעלות, כאשר חברות ומוסדות מחקר נוספים יגבירו את החיפוש אחר המאגרים האדמתיים האלה. תאגידים אנרגיה מובילים וסטארט-אפים כאחד—including Koloma ואBP—משקיעים משאבים בטכנולוגיות חיפוש חדשות ובסקרי גיאוגרפיים נרחבים, במיוחד באזורים לא מנוצלים בצפון אמריקה, אפריקה ואירופה.
-
פריצות דרך ממרכזי אקדמיה חזקים
אוניברסיטאות בקדמת התקדמות, כמו אוניברסיטת אוקספורד, אוניברסיטת טורונטו, ואוניברסיטת דרהם צפויות לחשוף שיטות חדשות לזיהוי ולחציית מימן בבטחה. התקדמות אלה עשויות להפוך את ייצור המימן בהיקפים גדולים ובאופן כלכלי למציאות בעשור הקרוב.
-
מעבר לתעשיות המימן הנקי
בשנים הקרובות יראו השקעות משמעותיות משתנות מייצור מימן מבוסס הידרוקרבנים לעבר מקורות מימן טבעיים נמוכי פליטה. תעשיות דשנים, כימיקלים, וייצור חשמל מוכנות להפוך באופן מהיר, תוך שהן מנצלות אספקות נקיות כדי להפחית את טביעת הרגל הפחמנית שלהן ולהשיג את היעדים הגלובליים לקיימות.
-
שינויים גיאופוליטיים וכלכלות מימן חדשה
מדינות עשירות בגיאולוגיה מועילה—שיש להן קומפלקסים אופיוליטיים פעילים או רצועות גרניט—עומדות להופיע כמעצמות אנרגיה חדשות, שעשויות לשנות את שרשרות האספקה הגלובליות. צפו בשינויי מדיניות בינלאומיים וביצירת "דיפלומטיית מימן" כאשר מדינות מתמודדות עם דרישתן לחלק מהעושר התת-קרקעי.
-
מכשולים טכנולוגיים וסביבתיים
צפו לחדשנות מהירה במיפוי, חצייה, וניהול מאגרים, שמונעת מהתמודדות עם האתגרים שהציבו מצבים טקטוניים ופעילות מיקרוביאלית תת-קרקעית. פריצות הדרך הקרובות יכולות לקבוע מי ישחרר את הדרכים הבטוחות והרווחיות ביותר לגשת למאגרים האלה—ומי יישאר מאחור.
שמרו על העיניים על הפיתוחים הללו; העולם עומד להתחיל בהתרעשות כאשר המימן החבוי בקרום כדור הארץ עובר מסקרנות מדעית לאבן הפינה של נוף האנרגיה העתידי.
