Geologii americani afirmă că SUA ar putea avea zăcăminte de 6,2 trilioane de tone de hidrogen pe teritoriul său, putând revoluţiona aplicarea acestuia
22 Ianuarie 2025, 18:15 Redacţia PiataAuto.md
Cercetătorii americani de la serviciul de explorări geologice USGS au publicat rezultatele unui studiu profund, însoţit de o hartă detaliată, prin care anunţă că există toate indiciile care le permit să estimeze că SUA ar putea avea zăcăminte de 6,2 trilioane de tone de hidrogen pe teritoriul său. Dacă aceste estimări se vor confirma, omenirea ar putea extrage şi purifica hidrogen direct din pământ, în mod similar gazului, fără a fi nevoie de producţia lui prin electroliză pe baza electricităţii, preferabil din surse regenerabile.
Acest tip de hidrogen stocat sub pământ e numit hidrogen geologic de obicei şi oamenii de ştiinţă au tot jonglat mult timp cu teoria acestuia, dar descoperirile reale erau foarte mici, foarte rarefiate şi la o adâncime foarte mare, de obicei de peste 1,5 km în adâncime, cu estimări că la adâncimi mult mai mari ar putea exista acumulări mai pure şi mai mari.
Până acum se mai considera că aceste mici descoperi n-ar fi foarte interesante pentru extrageri, pentru că adâncimea mică şi acumulările rarefiate zădărnicesc efortul necesar sondării şi apoi energia necesară extragerii şi purificării acelui hidrogen. Concluziile aproape unanime erau că producţia hidrogenului la suprafaţă din energie regenerabilă, pe baza electrolizei, e cea mai raţională formă de a dobândi hidrogen cu adevărat curat pe întreg ciclul lui, chiar dacă randamentul energetic până la consumul final ulterior e relativ mic.
Cele mai eficiente instalaţii de electroliză la scară industrială produc 1 kg de hidrogen consumând 52,5 kWh de electricitate, dar există şi instalaţii care consumă 57-62 kWh/kg. În acel hidrogen efectiv se conţine efectiv un echivalent energetic brut de 39,4 kWh şi net de 33,3 kWh, dacă luăm în considerare şi pierderile la ardere, necesare împingerii vaporilor. Restul e disipat în căldură în instalaţia de electroliză. Apoi, dacă 1 kg de hidrogen e folosit în pile cu combustie pentru a genera electricitate, se obţin circa 17-19,9 kWh de electricitate, restul fiind din nou pierdut prin căldură. Fără a lua în calcul transportul şi stocare, avem deja o pierdere energetică de la 52,5-62,5 kWh per kg până la 17-20 kWh de electricitate utilizabilă la final.
Hidrogenul poate fi folosit, însă, şi în ardere directă, atât în motoare cu combustie, precum cel de pe camionul MAN, cât şi în cuptoare industriale mari sau turbine de gaz care să ardă hidrogen parţial sau înlocuind total gazul. Astfel, putem avea termocentrale cu turbine de gaz care să consume hidrogen în loc de gaz, producând căldură şi electricitate cu un randament final de 55-62% sau mai mult. Chiar de curând scriam că în China a fost inaugurată o asemenea centrală, care poate consuma până la 50% hidrogen, dar problema e că nimeni în lume nu produce atât de mult hidrogen verde. În Germania sunt planificate centrale similare şi acolo e aceeaşi problemă, că totul sună frumos pe hârtie, dar în lume nu se produce atât de mult hidrogen verde. Centrala din China, spre exemplu, la o cotă de 50% de hidrogen şi 2 GW putere totală, ar avea nevoie de 876.000 tone de hidrogen anual pentru asta.
Producţia acestui hidrogen din energie regenerabilă dă un pic în zona absurdului, pentru că se ajunge la producţia de electricitate primară, care e convertită în hidrogen, care ajunge la final să fie transformată tot în electricitate, cu un pic de căldură, dar cu pierderi imense, fiind nevoie să se cheltuie 5,25 GWh de electricitate pentru a produce hidrogenul necesar producţiei finale de 1 GWh de electricitate.
Însă dacă acest hidrogen ar putea fi uşor extras din pământ, energia verde fiind eventual folosită la propulsia utilajelor mecanice necesare, atunci nu mai e nevoie de consumul uriaş de energie pentru producţie, teoretic. Iar arderea acelui hidrogen ar fi în continuare la fel de inofensivă în emisii, fără CO2. Doar aici tot ar fi vorba de introducerea în circuit de hidrogen nou, nu de unul extras anterior din apă. Iar la o scară globală uriaşă asta ar duce la absorbţia oxigenului de atmosferă şi creşterea cantităţilor de apă, dacă scara e cu adevărat mare. Şi acest hidrogen n-ar fi neapărat regenerabil, pentru că ar veni dintr-o sursă finită.
Cert e că, la 6,2 trilioane de tone de hidrogen, cât estimează geologii că s-ar ascunde în zăcămintele din adâncurile teritoriului SUA, acoperirea consumului unor centrale precum cea din China, cu 1 milion de tone de an, ar fi mult mai uşoară. Geologii estimează că dacă omenirea ar trece toate procesele ce necesită combustie actuală pe hidrogen, inclusiv centrale, cantitatea de 6,2 trilioane de tone ar fi suficientă pentru 200 de ani.
Totuşi, deşi geologii publică şi o hartă şi fac şi estimări de cantitate, deocamdată totul pare prea frumos pentru a fi adevărat şi ei recunosc că există un grad mare de incertitudine în aceste estimări. De asemenea, tot ei recunosc că din cauza adâncimii foarte mici, e foarte posibil ca extracţia să fie prea energofagă pentru a justifica efortul şi consumul de energie pentru a asigura aceste operaţiuni de extragere. Deci, deocamdată e o estimare frumoasă şi curajoasă, dar până la confirmări cifrice şi calcule economice, chimice şi fizice, mai e un drum lung. Totuşi, trebuie să recunoaştem cu toţii că dacă acest fapt s-ar confirma deplin, atunci e ceva de natură să schimbe complet modul în care e aplicat hidrogenul şi sursele energetice în multe alte domenii.