مخزن سري لإمدادات الهيدروجين الطبيعي.. احتياطيات هائلة
دينا قدري
سلّطت دراسة حديثة، اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، الضوء على إمكان وجود احتياطيات هائلة من الهيدروجين الطبيعي في السلاسل الجبلية.
واكتشف العلماء في مركز الأبحاث الألماني لعلوم الأرض (GFZ Helmholtz) أن الهيدروجين يمكن إنشاؤه من خلال العمليات الجيولوجية الطبيعية.
وتأتي الدراسة في الوقت الذي تتزايد خلاله الجهود للحصول على طاقة خالية من الكربون؛ إذ يُعد الهيدروجين وقودًا نظيفًا واعدًا، لكن إنتاجه الاصطناعي يعتمد على الوقود الأحفوري.
وحسب تعريفه من جانب منصة الطاقة المتخصصة؛ فإن الهيدروجين الطبيعي يُطلق على الغاز الموجود بصورة حرة في طبقات الأرض الجوفية، وعادةً ما يُستخرج عبر عمليات الحفر، مثل التكسير المائي وحقن مزيج من المياه والرمال والمواد الكيميائية، في ضغط مرتفع، بهدف إطلاق الغاز من الصخور.
ويُطلق عليه -أيضًا- الهيدروجين الأبيض تمييزًا له عن الهيدروجين الأخضر المستخلص من الماء، والهيدروجين الأزرق المستخلص عبر حرق الوقود الأحفوري، مع استعمال تقنية احتجاز الكربون وتخزينه، وغيره من الأنواع.
نقاط الهيدروجين الساخنة
ساعدت النمذجة التكتونية للصفائح فريق العلماء من مركز الأبحاث الألماني لعلوم الأرض، في تحديد نقاط الهيدروجين الساخنة المحتملة في السلاسل الجبلية.
وأشارت الدراسة إلى أن المناطق داخل السلاسل الجبلية، حيث توجد صخور الوشاح العميقة بالقرب من السطح، هي مواقع واعدة لإنتاج الهيدروجين الطبيعي.
وقد تكون جبال البرانس وجبال الألب وأجزاء من جبال الهيمالايا نقاطًا ساخنة للهيدروجين، بحسب ما جاء في الدراسة التي نُشرت نتائجها في مجلة "ساينس أدفانسيز" (Science Advances).
وقال رئيس قسم النمذجة الجيوديناميكية في مركز الأبحاث الألماني لعلوم الأرض ساشا برون: "يعزز هذا البحث الجديد فهمنا للبيئات المناسبة لتوليد الهيدروجين الطبيعي".
قد تدعم السلاسل الجبلية التكوين الطبيعي واسع النطاق للهيدروجين، فضلًا عن تكوين خزانات هيدروجين تحت الأرض يمكن استغلالها من خلال الحفر.
مواقع إنتاج الهيدروجين الطبيعي
تشير الدراسة إلى أنه يُمكن إنتاج الهيدروجين بكميات كبيرة من خلال السربنتينية، وهي عملية تتفاعل فيها صخور الوشاح مع الماء، ما يؤدي إلى تكوين معادن جديدة وغاز الهيدروجين.
يحدث هذا عند إحضار صخور الوشاح، التي توجد عادةً في أعماق الأرض، بالقرب من السطح -أي استخراجها- من خلال النشاط التكتوني على مدى ملايين السنين.
ويحدث استخراج صخور الوشاح بشكل رئيس في وضعين تكتونيين:
- التصدع (التفكك القاري، مثل المحيط الأطلسي)؛
- بناء الجبال (الاصطدام القاري، مثل جبال البرانس وجبال الألب).
وعلاوةً على ذلك، كشفت الدراسة عن أن السربنتينية أكثر كفاءة في السلاسل الجبلية مقارنةً بأحواض الصدع؛ ببساطة، يُمكن للسلاسل الجبلية أن تنتج ما يصل إلى 20 ضعفًا من الهيدروجين سنويًا مقارنةً ببيئات الصدع.
والسبب وراء ذلك هو أن الجبال توفر مزيجًا متفوقًا من درجات الحرارة المثالية والمياه الوفيرة والصخور المناسبة للخزان؛ ما يجعلها أكثر كفاءة في إنتاج الهيدروجين الطبيعي وتخزينه.
ومن المثير للاهتمام أن الدراسة تقول إن السلاسل الجبلية توفر صخور خزان مناسبة (مثل الحجر الرملي) لتراكم الهيدروجين، والتي يُمكن حفرها.
استكشاف الهيدروجين الطبيعي
وفق المعلومات التي اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة، تشجع هذه الدراسة بقوة على زيادة استكشاف الهيدروجين الطبيعي في السلاسل الجبلية.
وتُعد جهود الاستكشاف جارية بالفعل في مناطق مثل جبال البرانس وجبال الألب والبلقان، حيث عُثر على علامات مبكرة للهيدروجين الطبيعي.
وقال المؤلف الرئيس للدراسة فرانك زوان: "إن تطوير مفاهيم وإستراتيجيات استكشاف جديدة سيكون أمرًا بالغ الأهمية لنجاح هذه الجهود".
وأضاف: "من المهم التحكم في تكوين تراكمات الهيدروجين الطبيعي الاقتصادية، من خلال التاريخ التكتوني لموقع استكشاف معين".
وكثيرًا ما اعتُبر الهيدروجين وقودًا أخضر واعدًا؛ نظرًا إلى طبيعته النظيفة في الاحتراق؛ حيث ينتج الماء فقط بوصفه منتجًا ثانويًا؛ ما يجعله جذابًا بشكل خاص للصناعات الكثيفة الطاقة، مثل صناعة الطيران والصلب، بحسب ما نقلته منصة "إنترستينغ إنجينيرينغ" (Interesting Engineering).
ومع ذلك، فإن أساليب إنتاج الهيدروجين الحالية تنفي هذه المزايا إلى حد كبير؛ إذ تطلق عمليات الإنتاج -مثل إصلاح الميثان بالبخار- كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون، وهو غاز دفيء، في الغلاف الجوي.
والآن بعد أن توصلت الدراسة إلى أنه يُمكن توليد الهيدروجين الطبيعي؛ فإن الخطوة التالية الحاسمة هي العثور على مكان تجمعه في خزانات كبيرة قابلة للحفر.
وخلص زوان في بيانه الصحفي إلى أنه "بشكل عام، قد نكون عند نقطة تحول لاستكشاف الهيدروجين الطبيعي.. وعلى هذا النحو، قد نشهد ولادة صناعة هيدروجين طبيعي جديدة".
موضوعات متعلقة..
- استكشاف 10 ملايين طن من الهيدروجين الطبيعي بتقنية غير مسبوقة
- التنقيب عن الهيدروجين الطبيعي.. 4 عقبات قد تهدم الفكرة (تقرير)
- خريطة مواقع الهيدروجين الطبيعي المحتملة.. الأولى من نوعها عالميًا
اقرأ أيضًا..
- آبار النفط والغاز في 2025.. اكتشافان مهمان في مصر و4 دول عربية بالقائمة
- فيرتيغلوب الإماراتية: دولة عربية يمكنها تصدير الهيدروجين في أنابيب الغاز
- أكبر محطة طاقة نووية عائمة في العالم تستضيفها أميركا.. أحدث التطورات
- تحويل بطاريات السيارات الكهربائية القديمة إلى منجم معادن بتكاليف أقل
المصادر:
- دراسة حول احتياطيات الهيدروجين الطبيعي في السلاسل الجبلية من مجلة "ساينس أدفانسيز".
- معلومات إضافية حول الهيدروجين الطبيعي من منصة "إنترستينغ إنجينيرينغ".
