بحران نفت: منبعی پنهان، پاک و ارزان انرژی می‌تواند به وفور زیر پاهای ما جریان داشته باشد

آلمان - خبرگزاری اخباری

بحران نفت: منبعی پنهان، پاک و ارزان انرژی می‌تواند به وفور زیر پاهای ما جریان داشته باشد

چشم‌انداز انرژی جهانی در حال دگرگونی مداوم است که با بحران‌های رو به رشد و ضرورت فوری برای گذار به منابع پاک‌تر و پایدارتر مشخص می‌شود. در میان این تکاپو، یک چشم‌انداز انقلابی در حال جلب توجه است: هیدروژن طبیعی، که اغلب از آن به عنوان «هیدروژن سفید» یاد می‌شود. برآوردهای علمی نشان می‌دهد که تریلیون‌ها تن از این گاز ارزشمند در پوسته زمین وجود دارد که یک گنج پنهان را تشکیل می‌دهد و در صورت مهار مؤثر، می‌تواند نیازهای انرژی جهانی را برای قرن‌ها تامین کند.

در اعماق جنگل‌های سرسبز ایالت باواریای آلمان، یورگن گروتش، زمین‌شناس و محقق در دانشگاه ارلانگن-نورنبرگ، رهبری یک مأموریت اکتشافی جاه‌طلبانه را برای کشف این منبع امیدوارکننده بر عهده دارد. پس از ده‌ها سال تجربه با غول سوخت فسیلی هلندی شل، گروتش اکنون تخصص خود را وقف جستجوی «هیدروژن سفید» کرده است که به طور طبیعی از اعماق زیرزمین نشت می‌کند. با استفاده از حسگرهای گازی پیشرفته، گروتش و دانشجویانش سطوح قابل توجهی از هیدروژن را در نمونه‌های خاک شناسایی کرده‌اند که وجود یک «گنجینه هیدروژن» قابل توجه را در زیر پای آنها تأیید می‌کند.

هیدروژن از دیرباز به عنوان یک راه حل حیاتی برای کربن‌زدایی اقتصادهای جهانی مورد حمایت قرار گرفته است. می‌توان آن را سوزاند تا گرمای شدیدی را که برای تأمین انرژی حمل و نقل دریایی یا صنایع سنگین مانند تولید فولاد لازم است، تولید کند و مهم‌تر از همه، بدون انتشار گازهای گلخانه‌ای مضر برای سیاره. آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) پیش‌بینی می‌کند که تقاضای جهانی برای هیدروژن ممکن است تا سال 2050 سه برابر شود. با این حال، یک مانع قابل توجه باقی می‌ماند: اکثریت قریب به اتفاق هیدروژن تولید شده در حال حاضر به شدت به سوخت‌های فسیلی وابسته است، و کمتر از 1% آن از منابع انرژی تجدیدپذیر از طریق فرآیند پرهزینه الکترولیز به دست می‌آید.

اینجاست که «هیدروژن سفید» یک گزینه سوم قانع‌کننده را ارائه می‌دهد. این شکل طبیعی هیدروژن از طریق فرآیندهای زمین‌شناسی که میلیاردها سال در پوسته زمین به طول انجامیده است، عمدتاً از طریق واکنشی که به عنوان سرپانتینیزاسیون شناخته می‌شود، تولید می‌شود. گروتش توضیح می‌دهد: «بیشتر گوشته زمین از سنگ‌های غنی از آهن تشکیل شده است. هنگامی که در دمای 200 تا 350 درجه سانتی‌گراد با آب روبرو می‌شود، آهن اساساً اکسیژن را از آب می‌گیرد و هیدروژن خالص را پشت سر می‌گذارد.» این تعامل اساسی زمین‌شناسی مسئول تشکیل بیشتر هیدروژن طبیعی است.

بر اساس مطالعه‌ای در سال 2024 که توسط محققان سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده انجام شد، تخمین زده می‌شود که حدود 5.6 تریلیون تن هیدروژن در پوسته زمین وجود دارد. اگرچه بخش قابل توجهی از این مقدار برای فناوری‌های استخراج فعلی بسیار عمیق است، اما این مطالعه نشان می‌دهد که بازیابی تنها 2% از این مخزن برای تأمین تقاضای جهانی هیدروژن برای 200 سال شگفت‌انگیز کافی خواهد بود. هیدروژن به عنوان سبک‌ترین عنصر، به طور طبیعی از گوشته زمین از طریق شکاف‌های زمین‌شناسی به سمت بالا حرکت می‌کند، گاهی اوقات به سطح نشت می‌کند، اما اغلب در مخازن زیرزمینی سنگ‌های متخلخل، مانند ماسه‌سنگ، در زیر لایه‌های نفوذناپذیر به دام می‌افتد.

در حال حاضر، تعداد فزاینده‌ای از شرکت‌ها در سراسر جهان به طور فعال در حال کاوش برای یافتن این مخازن هیدروژن طبیعی هستند. در حال حاضر، روستای بوراكه‌بوگو در مالی تنها مکانی است که هیدروژن طبیعی به طور فعال استخراج شده و به صورت محلی برای تولید برق استفاده می‌شود. اگرچه تولید این چاه در مالی، حدود 49 تن در سال، در مقایسه با چاه‌های گاز فسیلی ناچیز است، اما به عنوان یک اثبات مفهوم حیاتی برای امکان‌پذیری استخراج هیدروژن طبیعی عمل می‌کند و بدین ترتیب فرآیند تولید پرمصرف انرژی را دور می‌زند.

کیت ایدی، تحلیلگر زیرسطحی در شرکت تحقیقات انرژی جهانی وود مکنزی، بر ماهیت تجدیدپذیر این منبع تأکید می‌کند. او خاطرنشان می‌کند: «از نظر فنی یک منبع تجدیدپذیر است زیرا فرآیندهایی که هیدروژن طبیعی تولید می‌کنند دائماً در حال انجام هستند»، و تأکید می‌کند که پایداری به اطمینان از عدم تجاوز سرعت استخراج از سرعت تشکیل طبیعی بستگی دارد.

در باواریا، چشم‌انداز یورگن گروتش شامل فروش هیدروژن طبیعی با قیمتی بسیار رقابتی، 1 دلار (0.87 یورو) به ازای هر کیلوگرم، است که با قیمت هیدروژن تولید شده از سوخت‌های فسیلی قابل مقایسه است. تا سال 2030، او قصد دارد سالانه 1000 تن هیدروژن سفید را از یک مخزن باواریایی واقع در عمق 1500 متری (4921 فوت) زیر زمین استخراج کند. این تولید به شرکت‌های محلی و شبکه‌های گرمایشی خدمات می‌دهد و گرمای تولید شده مرکزی را به ساختمان‌های مختلف توزیع می‌کند. گروتش همچنین قصد دارد از همین مخازن برای تولید آب گرم برای گرمایش خانگی استفاده کند و در صورت بروز چالش‌های پیش‌بینی نشده در پروژه هیدروژن، یک «شبکه ایمنی» انرژی زمین‌گرمایی فراهم کند.

با این حال، مانند بسیاری از پیشگامان در این زمینه نوپا، گروتش با موانع قانونی و مالی قابل توجهی روبرو است. تنها تعداد انگشت‌شماری از کشورها رسماً هیدروژن سفید را به عنوان یک منبع طبیعی به رسمیت می‌شناسند که دسترسی به یارانه‌های حیاتی دولتی و مجوزهای حفاری را پیچیده می‌کند و به نوبه خود سرمایه‌گذاران بالقوه را دلسرد می‌نماید. شرکت‌های بزرگ نفت و گاز تا حد زیادی کنار ایستاده‌اند، با چند استثنای کوچک، و ترجیح می‌دهند که استارتاپ‌ها ریسک‌های اولیه را متحمل شوند. کیت ایدی پیش‌بینی می‌کند: «اما به محض اینکه یکی از این استارتاپ‌ها بتواند مقدار قابل توجهی از هیدروژن طبیعی را به صورت تجاری تولید کند، رقابتی شدید برای تصاحب زمین‌ها آغاز خواهد شد.»

بهترین سناریوی وود مکنزی تولید سالانه 20 میلیون تن هیدروژن طبیعی را تا سال 2050 پیش‌بینی می‌کند که تقریباً 6.7 درصد از کل تقاضای هیدروژن تخمین زده شده توسط IEA برای آن دوره را تشکیل می‌دهد. گروتش در حالی که ابزارهای اکتشافی خود را با دقت در جنگل باواریا جمع می‌کند، درباره وسعت کار خود تأمل می‌کند: «این یک ماجراجویی بزرگ است. ما در مرحله‌ای هستیم که صنعت نفت و گاز 150 سال پیش در آن قرار داشت. ما اینجا هستیم تا عصر جدیدی از صنعت انرژی را آغاز کنیم. امیدوارم.» این تلاش بلندپروازانه در واقع می‌تواند آغازگر طلوع آینده‌ای پاک‌تر و پایدارتر برای انرژی جهان باشد.

خبرگزاری اخباری