در خاک سنگی لورن، منطقه سابق معدن زغال سنگ در نزدیکی مرز فرانسه و آلمان، دانشمندان اخیراً یک کاوشگر کوچک را به داخل یک گمانه هدایت کردند که نیم مایل تا پوسته زمین امتداد دارد.
حباب زدن در جدول آب زیر یک کشف هیجان انگیز بود: حباب هایی به اندازه شامپاین که به ذخیره بالقوه عظیمی از هیدروژن سفید، یکی از پاک ترین سوخت های موجود در طبیعت اشاره می کرد.
یکی از دانشمندان، ژاک پیرونون، محقق ارشد و استاد دانشگاه لورن، می‌گوید: «هیدروژن جادویی است؛ وقتی آن را می‌سوزانید، آب آزاد می‌شود، بنابراین هیچ انتشار کربنی برای گرم کردن سیاره وجود ندارد». ما فکر می کنیم یکی از بزرگترین ذخایر هیدروژن طبیعی را در سراسر جهان کشف کرده ایم.
کشف آقای پیرونون و دانشمند دیگری به نام فیلیپ دوناتو که هر دو از اعضای مرکز معتبر ملی تحقیقات علمی فرانسه هستند، شور و هیجانی را در فرانسه برانگیخت، جایی که دولت متعهد شده است که رهبر اروپا در زمینه هیدروژن پاک شود.
هنوز سؤالات زیادی در مورد این یافته وجود دارد، از جمله اینکه دقیقاً چقدر بزرگ است و بهترین روش استخراج گاز. اما در جاهای دیگر جهان، سرنخ‌های جدیدی اضافه می‌کند مبنی بر اینکه جام مقدس انرژی پاک ممکن است در آنجا وجود داشته باشد.
دولت ها و شرکت ها در سراسر جهان به هیدروژن به عنوان سنگ بنای مبارزه با تغییرات آب و هوایی متکی هستند. یک صنعت چند میلیارد دلاری، با حمایت میلیاردها دلار یارانه و سرمایه گذاری خصوصی، برای حمایت از تولید هیدروژن پدید آمده است، که از نظر تئوری می تواند جایگزین سوخت های فسیلی برای تامین انرژی کارخانه ها، کامیون ها، کشتی ها و هواپیماها شود و به طور بالقوه حدود نیمی از تولید انرژی را حذف کند. انتشارات گرمایش سیاره
اما تولید تجاری هیدروژن شامل تقسیم آب به هیدروژن و اکسیژن است که یک تلاش انرژی بر است. اگر از سوخت های فسیلی استفاده شود، این فرآیند باعث انتشار گازهای گلخانه ای می شود و نتیجه آن هیدروژن خاکستری نامیده می شود. استفاده از برق تجدیدپذیر از توربین های بادی و پنل های خورشیدی برای تولید به اصطلاح هیدروژن سبز تمیزتر اما گران تر است.
دانشمندان می گویند که هیدروژن طبیعی که به دلیل خلوص آن هیدروژن سفید نیز نامیده می شود، می تواند یک تغییر دهنده بازی باشد زیرا منبع بالقوه ای از انرژی پاک است که دائماً توسط جهان تولید می شود. مخازن هیدروژن زمانی تشکیل می شوند که آب گرم با سنگ های غنی از آهن برخورد می کند. به گفته سازمان زمین شناسی ایالات متحده، تنها بخش کوچکی از این ذخایر می تواند انرژی پاک کافی را تامین کند برای صدها سال.
جفری الیس، ژئوشیمیدان در سازمان زمین شناسی ایالات متحده و کارشناس جهانی هیدروژن، درباره این کشف فرانسوی گفت: اگر آنها این کشف را تایید کنند، بسیار قابل توجه خواهد بود و تاثیر زیادی بر جامعه خواهد داشت. مکان‌های بسیار دیگری در سرتاسر جهان وجود دارد که می‌توان اکتشافات مشابهی را در آنها یافت، و مردم به این موضوع نگاه می‌کنند زیرا می‌تواند واقعاً تأثیرگذار باشد.»
دانشمندان گفتند که آزمایشات در لورن نشان داد که 46 تا 260 میلیون تن هیدروژن طبیعی را می توان در زیر معادن زغال سنگ رها شده در دهه 1970، زمانی که فرانسه به انرژی هسته ای روی آورد، پنهان کرد. در مقایسه، حدود 70 میلیون تن هیدروژن تولید شده به صورت تجاری در سراسر جهان هر سال.
ذخایر طبیعی هیدروژن اخیراً در ایالات متحده، استرالیا، آفریقا، روسیه و سایر نقاط اروپا نیز شناسایی شده است. یافتن هیدروژن هنگام حفاری برای گاز یا نفت غیرمعمول نیست، اما در گذشته شرکت ها به دلیل تقاضای کم چنین اکتشافاتی را نادیده می گرفتند.
محققان تا زمانی که فرصتی به دست نیاوردند، اعتقاد کمی به هیدروژن سفید داشتند کشف در سال 1987، یک کارگر در Bourakébougou، روستای کوچکی در مالی، به طور تصادفی سیگاری را روی خود روشن کرد و یک چاه آب را آتش زد. معلوم شد که این چاه حاوی هیدروژن طبیعی است و پس از اجاره نفت از یک کارآفرین محلی، اکنون از چاه برای تامین برق مغازه ها و خانه ها استفاده می شود. شرکت برای لمس گاز
جولین مولن، رئیس آن گفت: «مردم سال‌ها به دنبال هیدروژن طبیعی نبودند، زیرا همه بر حفاری نفت و گاز متمرکز بودند. Française De l’Energieیک شرکت انرژی پاک است که با آقایان پیرونون و ددوناتو برای آزمایش و توسعه پروژه های هیدروژن سفید کار می کند. او گفت: “اما به نظر می رسد که ما در آغاز یک پویایی جدید هستیم.”
تجارت اصلی Française De l’Énergie استخراج گاز متان از درزهای زغال سنگ و تبدیل آن به انرژی پاک برای صنایع در منطقه است. آقای مولین گفت که با کشف هیدروژن، این شرکت تلاش های خود را برای اکتشاف و استخراج آن تشدید خواهد کرد.
“شما کیک را خورده اید، حالا سوال این است که چگونه آن را می خورید؟” گفت. “شما باید ابزارهایی برای توسعه این منبع ایجاد کنید، و این کار چند سال آینده خواهد بود.”
تلاش‌ها در Lorraine منعکس‌کننده هیجان گسترده‌تر در مورد هیدروژن طبیعی در صنعت سوخت پاک است. درک روزافزون مبنی بر اینکه دنیا کارخانه هیدروژن خودش است، جرقه‌ای را در میان محققان و استارت‌آپ‌های انرژی که مشتاق کشف هستند، برانگیخته است.
در استرالیا، هیدروژن طلایک شرکت مستقل انرژی در حال استخراج هیدروژن طبیعی در نزدیکی آدلاید است، پس از کشف اسناد تاریخی که نشان می‌دهد مقادیر زیادی هیدروژن با خلوص بالا در این منطقه از دو چاه نفت حفر شده در دهه 1930 یافت شده است. بیل گیتس از جمله سرمایه گذارانی است که در ایالات متحده سرمایه ارائه می کند کولومایک شرکت کلرادو در حال کاوش هیدروژن در شکاف عظیم زمین شناسی در غرب میانه است. در اروپا، شرکت های کوچک انرژی از اسپانیا، سوئیس، کشورهای اسکاندیناوی و سایر کشورها همگی در حال لایروبی پوسته زمین هستند.
هنوز مشخص نیست که آیا هیدروژن سفید می تواند این هیجان را برآورده کند یا خیر. آقای الیس گفت که یافته‌ها تا کنون از انباشته‌های بالقوه بزرگ که ممکن است سال‌ها طول بکشد تا تأیید شود، مانند لورن، تا انباشته‌های کوچک یا بسیار عمیق که ممکن است از نظر اقتصادی قابل پیگیری نباشد، متغیر است. سؤالات در مورد اینکه آیا عرضه نامحدود سوخت پاک وجود دارد یا خیر باقی می ماند. شرکت‌های بزرگ نفتی مانند توتال انرژی فرانسه برای سرمایه‌گذاری حرکت نکرده‌اند و به نظر می‌رسد در حاشیه منتظرند تا ببینند اوضاع چگونه پیش می‌رود.
سپس هزینه وجود دارد. اگرچه ایالات متحده و اروپا میلیاردها دلار برای توسعه هیدروژن سبز با استفاده از انرژی های تجدیدپذیر اختصاص داده اند، اما هیچ یک از این پول صرف ترویج تولید هیدروژن سفید نمی شود.
تولیدکنندگان هیدروژن سفید نیز باید به قیمت نهایی گاز خود توجه کنند. اگرچه هزینه تولید هیدروژن سبز حدود 5 دلار به ازای هر کیلوگرم است (بیش از دو برابر هیدروژن خاکستری)، وزارت انرژی ایالات متحده از برنامه ای حمایت می کند که قیمت هیدروژن سبز را به 1 دلار در هر کیلوگرم طی یک دهه افزایش می دهد.
یک استارت آپ در اسپانیا تاسیس شد هلیوس آراگون این شرکت در حال توسعه یک پروژه تولید هیدروژن طبیعی در پیرنه است که ادعا می کند می تواند با آن قیمت مطابقت داشته باشد یا بیشتر از آن باشد.
مارکو آلورا، مدیر اجرایی Tree Energy Solutions یا TES، شرکتی که قصد تولید و واردات هیدروژن پاک به اروپا را دارد، گفت: «سوال شماره یک این است که هزینه آن چقدر خواهد بود. او گفت که آیا هیدروژن طبیعی می تواند رقابتی باشد “به عوامل زیادی بستگی دارد، مانند فشاری که گاز تحت آن قرار می گیرد، دما، نوع سنگی که در آن حفاری می کنید.”
اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، حفاری جدید در لورن سال آینده با یک کاوشگر پیشرفته آغاز می شود که نمونه های گازی را در عمق 2.8 مایلی زیر زمین (عمیق تر از پل گلدن گیت) برای آزمایش اندازه مخزن هیدروژن می گیرد. هدف استخراج هیدروژن طبیعی تا سال 2027 یا 2028 است.
آقای پیرونون و آقای دی دوناتو امید زیادی دارند. هنگامی که آنها شروع به جستجوی گاز متان به جا مانده از معادن زغال سنگ کردند، در حین حفاری بیشتر هیدروژن را کشف کردند. آقای ددوناتو گفت که نیم مایل پایین تر، آنها غلظت های بالاتری از هیدروژن را نسبت به سایر نقاط جهان پیدا کردند.
او گفت: «ما می‌توانیم یک کارخانه هیدروژن واقعی در زیر پایمان پنهان کنیم. “این دلیلی برای هیجان واقعی است.”