Μια νέα ενεργειακή κούρσα διαμορφώνεται κάτω από την επιφάνεια της Γης. Εδώ και δεκαετίες, το υδρογόνο προβάλλεται ως πιθανός πυλώνας της μετάβασης σε καθαρότερη ενέργεια, ιδιαίτερα για κλάδους όπως η παραγωγή χάλυβα, η ναυτιλία και οι βαριές μεταφορές, όπου η ηλεκτροκίνηση είναι δύσκολη. Ωστόσο, η παραγωγή υδρογόνου σε μεγάλη κλίμακα εξακολουθεί να είναι ακριβή και, σε πολλές περιπτώσεις, να βασίζεται σε διαδικασίες με αυξημένες εκπομπές άνθρακα.

Ως εκ τούτου επιστήμονες και ενεργειακές εταιρείες στρέφονται στο υδρογόνο που υπάρχει στο υπέδαφος.

Γνωστό ως γεωλογικό ή φυσικό υδρογόνο, το συγκεκριμένο ενεργειακό απόθεμα προσελκύει ολοένα και μεγαλύτερο ενδιαφέρον από κυβερνήσεις, επενδυτές και ενεργειακές εταιρείες που αναζητούν νέες, τεράστιες και χαμηλού κόστους πηγές ενέργειας. Χώρες σε ολόκληρο τον κόσμο αρχίζουν να ανταγωνίζονται για τον εντοπισμό των πλέον υποσχόμενων γεωλογικών σχηματισμών, προκειμένου να εξασφαλίσουν ηγέτιδα θέση σε κάτι που θα μπορούσε να εξελιχθεί στη νέα παγκόσμια ενεργειακή βιομηχανία.

Η μεγάλη πρόκληση

Το διακύβευμα είναι πολύ μεγάλο. Πριν από λίγα χρόνια, το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ ανέδειξε έρευνες σύμφωνα με τις οποίες η Γη ενδέχεται να περιέχει τρισεκατομμύρια μετρικούς τόνους φυσικού υδρογόνου σε υπόγειες δεξαμενές. Αν και το μέγεθος, η προσβασιμότητα και η εμπορική βιωσιμότητα αυτών των κοιτασμάτων παραμένουν αβέβαια, ακόμη και ένα μικρό μέρος του εκτιμώμενου αυτού πόρου θα μπορούσε να έχει βαθιές επιπτώσεις στις παγκόσμιες ενεργειακές αγορές.

Πρόσφατες ανακαλύψεις προσδίδουν νέα δυναμική στην αναζήτηση αυτή. Στην Κίνα, επιστήμονες που μελετούν τη λεκάνη του Σιτσουάν έχουν αναφέρει εξαιρετικά υψηλές συγκεντρώσεις υδρογόνου σε δείγματα που συλλέχθηκαν στην περιοχή. Οι μετρήσεις κυμάνθηκαν, σύμφωνα με τις πληροφορίες, από 97,33% έως 98,24% καθαρότητα υδρογόνου, μεταξύ των υψηλότερων συγκεντρώσεων που έχουν καταγραφεί στην Κίνα και, σύμφωνα με τους ερευνητές, μεταξύ των ελάχιστων ανακαλύψεων παγκοσμίως που ξεπερνούν το 98%.

Τα ευρήματα δεν αποδεικνύουν ακόμη ότι η λεκάνη διαθέτει ένα γιγαντιαίο, εμπορικά αξιοποιήσιμο κοίτασμα. Ωστόσο, αποτελούν σημαντική ένδειξη ότι οι γεωλογικές συνθήκες που απαιτούνται για τη δημιουργία και τη συγκέντρωση φυσικού υδρογόνου μπορεί να υπάρχουν σε σημαντική κλίμακα.

Οι νέοι παίκτες

Η Κίνα δεν είναι η μόνη χώρα. Στις Φιλιππίνες, το ενδιαφέρον για το φυσικό υδρογόνο αυξάνεται επίσης. Η χώρα διαθέτει πολλές γνωστές εκλύσεις υδρογόνου, σημεία δηλαδή όπου το αέριο διαφεύγει φυσικά από το υπέδαφος. Οι γεωλογικοί αυτοί σχηματισμοί έχουν προσελκύσει το ενδιαφέρον του ιδιωτικού τομέα, μεταξύ άλλων και της Koloma, μιας αμερικανικής ενεργειακής νεοφυούς εταιρείας που υποστηρίζεται από σημαντικούς επενδυτές.

Ο διευθύνων σύμβουλος της Koloma, Pete Johnson, έχει περιγράψει τις Φιλιππίνες ως χώρα που διαθέτει ορισμένες από τις μεγαλύτερες φυσικές εκλύσεις υδρογόνου στον κόσμο και έχει υποστηρίξει ότι τα επιφανειακά αυτά στοιχεία ενδέχεται να συνδέονται με πολύ μεγαλύτερες συσσωρεύσεις στο υπέδαφος.

Εάν οι εκτιμήσεις αυτές επιβεβαιωθούν τελικά, οι συνέπειες για τις Φιλιππίνες θα μπορούσαν να είναι σημαντικές.

Σημαντικά οφέλη

Ορισμένες μελέτες μοντελοποίησης έχουν υποστηρίξει ότι η συνολική ποσότητα υδρογόνου στο υπέδαφος μπορεί να φθάνει περίπου τα 5,6 δισεκατομμύρια μετρικούς τόνους ή και περισσότερο, αν και οι εκτιμήσεις διαφέρουν σημαντικά και εξακολουθούν να χαρακτηρίζονται από μεγάλη αβεβαιότητα. Ακόμη και αν αποδεικνυόταν τεχνικά και οικονομικά αξιοποιήσιμο μόνο ένα μικρό ποσοστό του πόρου, η ενεργειακή ποσότητα που θα προέκυπτε θα ήταν τεράστια.

Η σύγκριση με τις συμβατικές ενεργειακές πηγές είναι ιδιαίτερα εντυπωσιακή. Εκτιμήσεις που έχουν επικαλεστεί ερευνητές και παράγοντες του κλάδου υποδεικνύουν ότι η εξαγωγή μόλις λίγων ποσοστιαίων μονάδων του δυνητικού παγκόσμιου αποθέματος γεωλογικού υδρογόνου θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει ενεργειακό πόρο συγκρίσιμο ή ακόμη και μεγαλύτερο από τα σημερινά αποδεδειγμένα αποθέματα φυσικού αερίου.

Ωστόσο, το πραγματικό ενδιαφέρον μπορεί να βρίσκεται στο κόστος.

Το κόστος

Σήμερα το υδρογόνο παράγεται κυρίως μέσω βιομηχανικών διαδικασιών. Μεγάλο μέρος του παράγεται από φυσικό αέριο ή άλλα ορυκτά καύσιμα, με αποτέλεσμα σημαντικές εκπομπές άνθρακα. Το λεγόμενο πράσινο υδρογόνο, από την άλλη πλευρά, παράγεται με τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές για τη διάσπαση του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο. Μπορεί να προσφέρει πολύ χαμηλές εκπομπές κατά τη λειτουργία, όμως η διαδικασία απαιτεί μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας και παραμένει ακριβή.

Το φυσικό υδρογόνο θα μπορούσε να παρακάμψει και τα δύο αυτά προβλήματα.

Αντί να καταναλώνουν ενέργεια για την παραγωγή υδρογόνου, οι παραγωγοί θα μπορούσαν θεωρητικά να αντλούν υδρογόνο που οι γεωλογικές διεργασίες έχουν ήδη δημιουργήσει κάτω από την επιφάνεια της Γης. Εάν τα κοιτάσματα είναι αρκετά μεγάλα, συμπυκνωμένα και προσβάσιμα, το κόστος παραγωγής θα μπορούσε να είναι πολύ χαμηλότερο από εκείνο των ανταγωνιστικών μορφών υδρογόνου.

Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ έχει εκτιμήσει ότι το γεωλογικό υδρογόνο θα μπορούσε τελικά να παράγεται με κόστος μικρότερο του 1 δολαρίου ανά κιλό. Αυτό θα αντιπροσώπευε δραματική μείωση σε σύγκριση με τις σημερινές εκτιμήσεις για το πράσινο υδρογόνο, το οποίο μπορεί να κοστίζει αρκετά δολάρια ανά κιλό.

Μια τέτοια οικονομική σχέση θα μπορούσε να αναδιαμορφώσει τη βιομηχανία υδρογόνου.

Το υδρογόνο είναι ελκυστικό επειδή μπορεί να παρέχει ενέργεια υψηλής θερμοκρασίας χωρίς να παράγει διοξείδιο του άνθρακα στο σημείο χρήσης. Στην παραγωγή χάλυβα, για παράδειγμα, το υδρογόνο θα μπορούσε δυνητικά να αντικαταστήσει σε ορισμένες εφαρμογές τον άνθρακα. Στη ναυτιλία και σε άλλους τομείς βαρέων μεταφορών, καύσιμα που βασίζονται στο υδρογόνο θα μπορούσαν να συμβάλουν στη μείωση της εξάρτησης από το πετρέλαιο. Θα μπορούσε επίσης να διαδραματίσει ρόλο σε βιομηχανικές διαδικασίες όπου η άμεση ηλεκτροδότηση είναι δύσκολη ή απαγορευτικά ακριβή.

Η μεγάλη κλίμακα

Ωστόσο, η οικονομία του υδρογόνου έχει επανειλημμένα βρεθεί αντιμέτωπη με ένα βασικό πρόβλημα: το κόστος.

Εάν το φυσικό υδρογόνο μπορεί πράγματι να εξορύσσεται σε μεγάλη κλίμακα με ένα κλάσμα του κόστους παραγωγής πράσινου υδρογόνου, τα οικονομικά δεδομένα θα μπορούσαν να αλλάξουν σχεδόν από τη μια μέρα στην άλλη. Χώρες με μεγάλα κοιτάσματα θα μπορούσαν να εξελιχθούν σε σημαντικούς εξαγωγείς ενέργειας, ενώ οι υφιστάμενοι παραγωγοί ορυκτών καυσίμων θα μπορούσαν να αντιμετωπίσουν έναν νέο ανταγωνιστή.

Αυτό θα είχε και γεωπολιτικές συνέπειες. Ο ενεργειακός χάρτης του κόσμου έχει διαμορφωθεί ιστορικά από τη γεωγραφική κατανομή των κοιτασμάτων πετρελαίου και φυσικού αερίου. Η ανάπτυξη του φυσικού υδρογόνου θα μπορούσε να δημιουργήσει έναν νέο χάρτη, ευνοώντας χώρες που σήμερα διαθέτουν περιορισμένη επιρροή στις παγκόσμιες ενεργειακές αγορές.

Η βιομηχανία φυσικού υδρογόνου βρίσκεται ακόμη στα πρώτα της βήματα. Οι επιστήμονες εξακολουθούν να έχουν σημαντικά ερωτήματα σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο σχηματίζεται το αέριο, τον τρόπο με τον οποίο συσσωρεύεται, τη διάρκεια ζωής των κοιτασμάτων και το κατά πόσο τα αποθέματα μπορούν να εξορυχθούν οικονομικά. Η ύπαρξη μιας έκλυσης υδρογόνου στην επιφάνεια δεν σημαίνει κατ’ ανάγκη ότι από κάτω υπάρχει ένα τεράστιο κοίτασμα.

Υπάρχουν επίσης σημαντικές τεχνικές προκλήσεις. Οι εταιρείες θα πρέπει να αναπτύξουν μεθόδους εξερεύνησης ικανές να εντοπίζουν εμπορικά αξιοποιήσιμα κοιτάσματα, καθώς και τεχνολογίες γεώτρησης που θα επιτρέπουν την ασφαλή και συνεχή εξαγωγή υδρογόνου. Θα πρέπει επίσης να διαπιστώσουν με ποιον ρυθμό μπορούν να ανανεώνονται τα κοιτάσματα και εάν η εξόρυξη μπορεί να επεκταθεί χωρίς να προκαλέσει απρόβλεπτες περιβαλλοντικές συνέπειες.

Διαβάστε ακόμη