Энергетический переворот: Главный источник водорода – не океан, а горы? Новое исследование
Пока человечество с тревогой и надеждой ищет пути к «зеленому» будущему, а инженеры бьются над эффективностью солнечных панелей и ветряков, прямо у нас под ногами, возможно, скрывается колоссальный энергетический резерв. И нет, речь не о нефти или газе, а о водороде — том самом, что обещает нам чистое сгорание без вредных выбросов. Но самое интересное, что новейшие исследования указывают на весьма неожиданное место его залегания. Забудьте на время о бескрайних равнинах или морских глубинах. Присмотритесь к горам!
Водород из камня: фантастика или реальность?
А между тем, геологический водород — это вполне реальное явление. В отличие от «зеленого» водорода, получаемого электролизом воды с помощью возобновляемых источников, или «голубого», производимого из природного газа с улавливанием CO2, геологический водород образуется естественным путем в земной коре. И, похоже, горы — это те самые «фабрики», где природа сама готовит для нас это чистое топливо.
Франк Цваан из Центра Гельмгольца по изучению Земли в Германии проливает свет на этот процесс. «Всё дело в определенных минералах, — объясняет он, — которые при реакции с водой способны генерировать водород. Представьте себе, это практически бесплатный, экологически чистый источник энергии!» Звучит заманчиво, не так ли?
Так откуда дровишки, то есть водород?
Главные «поставщики» этих чудо-минералов — глубинные слои нашей планеты, мантия. Там их предостаточно. Одна проблема: в обычных условиях они надежно укрыты от воды, и никакой реакции не происходит. Но тут на сцену выходят горы! В процессе их формирования, когда тектонические плиты сталкиваются, сминаются в гигантские складки и вздымаются к небу, часть мантийных пород оказывается вытолкнутой гораздо ближе к поверхности. Вот тут-то и начинается самое интересное.
В этих приповерхностных слоях мантийные породы наконец-то встречаются с водой. Этот процесс, известный ученым как серпентинизация (не пугайтесь сложного слова, это просто химическая реакция гидратации определенных минералов, например, оливина), и приводит к выделению водорода. Цваан и его команда смоделировали этот процесс «вознесения» мантийного вещества и пришли к выводу: да, под горными хребтами могут образовываться значительные объемы этого газа.
Горы против океана: где водород «вкуснее»?
Вы можете возразить: «Постойте, но ведь серпентинизация происходит и на дне океанов, у срединно-океанических хребтов! Некоторые даже считают, что именно там зародилась жизнь». И будете совершенно правы! Процесс там действительно идет. Однако, по словам Цваана, есть один нюанс, который делает горы более перспективными.
Дело в температуре. На океанском дне, где идет серпентинизация, температура обычно ниже 122°C. В таких «прохладных» условиях любой образующийся водород становится лакомым кусочком для бактерий — они его попросту съедают. А вот в недрах гор можно пробуриться на глубины, где температура значительно выше. «Там никто жить не хочет, — с долей юмора отмечает Цваан, — так что это идеальные условия для сохранения водорода». Более того, ученый предполагает, что можно будет бурить прямо в «водородную кухню» — то есть, непосредственно в зону, где газ активно генерируется. Представляете?
Первые ласточки: Альпы и Пиренеи уже «сигналят»?
Конечно, всё это пока больше теория и расчеты. Но есть и первые, весьма обнадёживающие практические данные. Например, Джанрето Маначаль из Страсбургского университета подтвердил, что под швейцарскими Альпами, в районе Гризон, действительно идет выработка водорода. Правда, сколько его там — пока большой вопрос. «Мы лишь в самом начале пути», — честно признается исследователь.
Похожие новости приходят и с Пиренеев. Александра Робер из Тулузского университета сообщила о просачивании водорода из недр северной части этого горного массива. Опять же, исследования только начались.
Что дальше? Лопаты и буры наготове?
Так что же, пора снаряжать экспедиции в горы с буровыми установками? Не будем торопиться. Ученые подчеркивают: это только первые шаги. Нужно еще очень многое выяснить. Каковы реальные объемы геологического водорода в горах? Насколько он чист? Как его эффективно и безопасно извлекать? Не повредит ли это хрупким горным экосистемам? Вопросов пока больше, чем ответов.
Но сама идея — невероятно захватывающая. Если окажется, что горные хребты действительно являются гигантскими природными резервуарами чистого топлива, это может серьезно изменить энергетический ландшафт планеты. Особенно это было бы актуально для регионов, богатых горами, но испытывающих дефицит других энергоресурсов.
Так что, пока мы любуемся величественной красотой гор, помните: возможно, прямо сейчас в их недрах, в тишине и темноте, рождается энергия будущего. И кто знает, может, через несколько десятилетий горные тропы будут соседствовать с аккуратными скважинами, качающими из земных глубин чистый водород. Звучит почти как сказка, но наука тем и хороша, что иногда делает сказку былью. А мы будем с интересом следить за развитием этих исследований. Ведь, как говорится, горы могут скрывать не только сокровища, но и ответы на самые насущные вопросы человечества.
