علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
Earth’s Crust Is Hiding Vast Reserves of Hydrogen – Here’s How We Can Find It
(David Nield – بقلم: ديفيد نيلد)
نعتمد بالفعل بشكل كبير على غاز الهيدروجين كمصدر للوقود، ويُعتبر أساسيًا لتحقيق أهداف الحياد الكربوني الحاسمة.
وقد توصل الباحثون الآن إلى وصفة لتكوين الهيدروجين بشكل طبيعي، مما قد يساعد في تحديد احتياطيات الغاز الهائلة الموجودة في قشرة الأرض.
ويقول الباحثون إن استغلال هذه الاحتياطيات يمكن أن يلبي احتياجاتنا من طاقة الهيدروجين لمدة تصل إلى 170000 عام. وهذا يعني أننا لن نضطر بعد الآن إلى استخدام الهيدروكربونات لإنتاج الهيدروجين – الذي يساهم في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. وقد وضع الوصفة الجديدة فريق من المملكة المتحدة وكندا. ويقدرون أن وقت الطهي يبلغ حوالي مليار عام.
ويقول عالم الجيولوجيا البروفيسور جون غلوياس، من جامعة دورهام في [شمال شرق] المملكة المتحدة: “لقد نجحنا في تطوير استراتيجية استكشاف للهيليوم، ويمكن اتباع نهج مماثل يعتمد على المبادئ الأولية للهيدروجين”.
ويتشكل الهيدروجين في قشرة الأرض عندما يتفاعل الماء مع الصخور الغنية بالحديد أو التي تحتوي على عناصر مشعة. كما يجب استيفاء معايير أخرى، من حيث درجة الحرارة والضغط والتوقيت والاحتواء.
وبدراسة جميع هذه العوامل وتحديد مواقع تواجدها على الأرض، توصل الباحثون إلى استنتاج مفاده أنه قد يكون هناك وفرة من الهيدروجين تنتظر استغلالها – كما هو الحال في موقع بوراكيبوغو في مالي، على سبيل المثال [راجع الرابط: Characterization of the spontaneously recharging natural hydrogen reservoirs of Bourakebougou in Mali | Scientific Reports].
والمشكلة التالية تكمن في العثور عليه. وتُدرج الوصفة المُعدّة في هذه الدراسة المكونات التي يمكن للخبراء البحث عنها – ويجب تضمينها جميعًا للعثور على الهيدروجين. كما يُمثّل البحث بمثابة خريطة كنز، إذ يُشير إلى المناطق التي تكون فيها الظروف مُلائمة لتكوين الهيدروجين.
وتقول عالمة الأرض البروفيسور باربرا شيروود لولار، من جامعة تورنتو: “نعلم على سبيل المثال أن الميكروبات الموجودة تحت الأرض تتغذى بسهولة على الهيدروجين”. وتضيف: “إن تجنب البيئات التي تُعرّضها للتلامس مع الهيدروجين أمرٌ بالغ الأهمية للحفاظ على الهيدروجين في التراكمات الاقتصادية”.
وينشغل العديد من الباحثين الآخرين بهذه المهمة أيضًا. فقد أشارت دراسة نُشرت في وقت سابق من هذا العام [راجع الرابط: Reservoirs of Clean Energy Could Be Hiding Inside Our Planet’s Mountain Ranges : ScienceAlert] إلى احتمال وجود احتياطيات هائلة من الهيدروجين مُخزّنة في سلاسل الجبال العالمية، نتيجةً لحركة الصفائح التكتونية.
ويُعد الهيدروجين اليوم عنصرًا أساسيًا، لا سيما في إنتاج الأسمدة للمساعدة في إطعام العالم. ومن المتوقع أن يرتفع الطلب على الغاز من 90 مليون طن متري (99 مليون طن أمريكي) في عام 2022 إلى 540 مليون طن متري بحلول عام 2050. ورغم وجود طرق اصطناعية لإنتاج الهيدروجين، إلا أنها باهظة الثمن وليست محايدة للكربون.
ولا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به لتحديد موقع الهيدروجين الطبيعي واستخراجه – وسيكون موردًا محدودًا عند العثور عليه – لكن أبحاثًا كهذه تشير إلى أنه خيار قابل للتطبيق لمستقبل ذي طاقة أنظف.
يقول عالم الكيمياء الجيولوجية البروفيسور كريس بالنتين من جامعة أكسفورد: “إن وصفة استكشاف ناجحة وقابلة للتكرار ستفتح الباب أمام مصدر هيدروجين منخفض الكربون وتنافسي تجاريًا، مما سيساهم بشكل كبير في تحول الطاقة”. وقد نُشر البحث في مجلة “مراجعات الطبيعة الأرض والبيئة” (Nature Reviews Earth & Environment).
*تمت الترجمة بتصرف
المصدر:
