Как в недрах Земли образуется водород?

В последнее время обнаружено ряд признаков того, что в недрах Земли может содержаться большое количество водорода. Причем речь идет не просто о предположениях ученых. Ранее мы рассказывали, что в разных точках мира уже имеются несколько работающих скважин, из которых добывается водород. В ближайшее время их наверняка станет больше, так как десятки стартапов, многие из которых находятся в Австралии, борются за права на разведку этого газа. В прошлом году Американская ассоциация геологов-нефтяников сформировала свой первый комитет по природному водороду, а Геологическая служба США начала свою первую работу по выявлению перспективных зон его добычи. Даже нефтегазовые компании, такие как бразильская GEO4U, все больше начинают заниматься водородом. Но откуда вообще берется этот газ в недрах нашей планеты и действительно ли он является возобновляемым?

Как в недрах Земли образуется водород? Водород может быть возобновляемым источником энергии, который образуется в недрах Земли. Фото.

Водород может быть возобновляемым источником энергии, который образуется в недрах Земли

Водород в недрах Земли возобновляется?

Ранее мы рассказывали, что водород, в отличие от нефти, возобновляется. Причем, судя по всему, существует сразу несколько механизмов образования этого газа. Один из наиболее распространенных называется серпентинизацией.

В результате воздействия воды, высокой температуры и давления, минерал оливин превращается в другой вид минерала, который называется серпентинитом. В ходе этой реакции железо окисляется, захватывая атомы кислорода из молекул воды и выделяя при этом водород. Как показало исследование, проведенное в 2014 году, в результате серпентизации образуется 80% от всего водорода, возникающего внутри Земли.

Водород в недрах Земли возобновляется? Оливин — минерал, благодаря которому в недрах Земли образуется большое количество водорода. Фото.

Оливин — минерал, благодаря которому в недрах Земли образуется большое количество водорода

Другой механизм образования водорода называется радиолизом. Радиоактивные элементы в земной коре, такие как уран и торий, распадаются, в результате чего излучают альфа-частицы. Это излучение в свою очередь может расщеплять молекулы воды под землей и генерировать водорода.

Некоторые ученые выдвигают более радикальную версию — на поверхность земной коры просачивается первичный водород, попавший в железное ядро планеты вскоре после ее рождения. То есть он поднимается на поверхность, преодолевая тысячи километров.

Однако информации о формировании водорода пока еще не так много, поэтому ученые досконально не знают как он возникает и мигрирует. Кроме того, неизвестно, может ли водород накапливаться в достаточном количестве, чтобы его можно было использоваться для коммерческих целей. Дело в том, что в большинстве известных источников водорода слишком мало, чтобы можно было добывать газ в промышленных масштабах.

“Интерес быстро растет, но научных фактов по-прежнему не хватает” — говорит Фредерик-Виктор Донзе, геофизик, сотрудник Университета Гренобль-Альпы.

Где имеются месторождения водорода?

Ученые обнаружили множество водорода вблизи вулканического Срединно-Атлантического хребта на дне Атлантического океана. Газ в большом количестве выделяется на участке, известном как “Затерянный город”. Свое название он получил из-за возвышающихся “дымоходов” так называемых “белых курильщиков”. Из них бьет богатая минералами горячая вода.

Где имеются месторождения водорода? Учены обнаружили водород на дне Атлантического океана на участке, именуемом «Затерянным городом». Фото.

Учены обнаружили водород на дне Атлантического океана на участке, именуемом «Затерянным городом»

В Исландии, расположенной между Срединно-Атлантическим хребтом, ученые зафиксировали сопоставимые потоки водорода в некоторых горячих источниках и геотермальных скважинах, которые находятся на разных участках страны. Об этом сообщалось в исследовании, опубликованном в прошлом году.

Отсюда следует, что водород имеется на стыке тектонических плит. Однако для коммерческих целей исследователи ищут этот в кратонах, то есть самых древних слоях земной коры, которые еще называют древними “фундаментами” континентов. Внутри них содержатся полосы богатых железом пород, которые называются зеленокаменными поясами. Они представляют собой остатки океанической коры, зажатой между плитами в результате древних столкновений континентов.

Где имеются месторождения водорода? Скважину в Мали питает водород, возникающий в западноафриканском кратоне. Фото.

Скважину в Мали питает водород, возникающий в западноафриканском кратоне

По мнению ученых, оливин и другие минералы залегают здесь достаточно глубоко, в результате чего их температура превышает 200 градусов. В то же время на эту глубину еще просачивается вода. Как мы сказали выше, такие условия являются идеальными для образования водорода. К примеру, зеленокаменные пояса в западноафриканском кратоне стимулируют производство водорода, который вырывается на поверхность из скважины в Мали.

Надо сказать, что по мнению ученых все вышеперечисленные версии образования водорода могут быть ошибочными. Однако для отрасли это не имеет значение. Напомним, что нефтяная промышленность возникла задолго до того, как ученые выяснили происхождение нефти. Более того, даже сейчас относительно происхождения нефти ведутся споры. Некоторые ученые считают, что нефть способна возобновляться. Поэтому в настоящее время для индустрии важно лишь одно — выяснить каковы запасы водорода, на которые можно рассчитывать.