Vodík ukrytý pod zemským povrchem – ale kde?

Vodík je pravděpodobně zdrojem budoucnosti, zdrojem čisté energie, která může pohánět vozidla, pohánět průmyslové procesy a vyrábět elektřinu. Pouhá 2 % zásob vodíku zjištěných ve studii (což odpovídá 112 miliardám tun plynu), by dodala veškerý vodík, který potřebujeme k dosažení čisté uhlíkové nuly po dobu několika set let.

Energie uvolněná tímto množstvím vodíku je zhruba dvojnásobkem energie uložené ve všech známých zásobách zemního plynu na Zemi, poznamenali ve studii Ellis a jeho spoluautorka Sarah Gelmanová, také geoložka USGS. Výsledky byly zveřejněny 13. prosince 2024 v časopise Science Advances.

K odhadu množství vodíku uvnitř Země vědci použili model, který zohlednil rychlost, jakou je plyn produkován pod zemí, množství, které je pravděpodobně zachyceno v rezervoárech, a množství ztracené v důsledku různých procesů, jako je únik z hornin do atmosféry.

Kde se vodík pod zemí bere

Vodík vzniká chemickými reakcemi v horninách, nejjednodušší je štěpení vody na vodík a kyslík. Jsou desítky přírodních procesů, které jsou schopny generovat vodík, ale většina z nich generuje vodíku jen velmi malé množství.

Až donedávna si výzkumníci neuvědomovali, že se vodík pod zemským povrchem hromadí. „Motivací pro celou mou kariéru byla představa, že vodík se tam venku vyskytuje, ale protože má velmi malé molekuly, uniká snadno malými póry a prasklinami v horninách,“ přiznal se Ellis.

Ale když vědci objevili obrovskou zásobárnu vodíku v západní Africe a pak další v albánském dole na chrom, toto paradigma se změnilo. Nyní je jasné, že se vodík hromadí v přírodních nádržích pod Zemí a nová studie naznačuje, že některé z těchto zásob by mohly být značné. „Byl jsem překvapen, že výsledky byly větší, než jsem si myslel,“ řekl Ellis. „Z toho plyne, že tam dole je toho hodně.“

Řekl ale také, že kolem těchto výsledků panuje obrovská nejistota, protože podle modelu jde o množství mezi 1 miliardou a 10 biliony tun vodíku. (Nejpravděpodobnější hodnota vychází 6,2 bilionu tun.)

Jak vodík získat

Předpokládá se, že vodík bude v některých odvětvích tvořit až 30 % budoucích dodávek energie a očekává se, že celosvětová poptávka do roku 2050 vzroste pětinásobně. Plyn se v průmyslu vyrábí uměle elektrolýzou vody, kdy se molekuly vody rozkládají elektrickým proudem. Při použití obnovitelné energie se produkt nazývá „zelený vodík“, když se používají fosilní paliva, nazývá se „modrý vodík“ a když elektřina z jádra, tak „růžový vodík“.

Výhody čerpání podzemního vodíku spočívají v tom, že k jeho výrobě není potřeba zdroj energie a podzemní zásobníky mohou plyn zadržovat, dokud je potřeba. Nemusíme se starat o skladování, což je něco, co s modrým nebo zeleným vodíkem musíte udělat – vyrábíte jej, když je elektřina levná, a pak jej musíte někde skladovat do doby, kdy bude potřeba. U přírodního vodíku můžete jednoduše otevřít ventil a zavřít jej, kdykoli potřebujete.

Velkou otázkou zůstává, kde přesně se všechen tento vodík nachází, na čemž samozřejmě závisí, zda je dostupný. Ellis a jeho kolegové dělají kroky směrem k zúžení geologických kritérií potřebných k vytvoření akumulací pod zemí a výsledky pro USA by mohly být zveřejněny začátkem tohoto roku.

O nálezech vývěrů vodíku z mořského dna jsme psali v Třípólu už v roce 2013: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/fyzika-a-klasicka-energetika/639-prirodni-vodik-novinka-energetickeho-mixu

Zdroj: Just a fraction of the hydrogen hidden beneath Earth's surface could power Earth for 200 years, scientists find | Live Science