الهيدروجين الطبيعي.. الأكثر جاذبية والأقل تكلفة بين أنواع مصادر الطاقة النظيفة

هناك وعي متزايد بأن الهيدروجين الذي يتم توليده بشكل طبيعي في جيوب تحت الأرض في يمكن أن يكون مصدرا هائلا للطاقة الخالية من الكربون.

مرونة الهيدروجين كمصدر للطاقة- حيث يمكن استخدامه لخفض انبعاثات الكربون من إنتاج الصلب والمواد الكيميائية وتكرير النفط والأمونيا، وتشغيل المركبات، وتخزين أو إنتاج الكهرباء – تجعله وقودًا نظيفًا مقنعًا.

لكن استخراجه من الماء وغيره من مصادر الوقود غير الأحفوري يظل مكلفا.

ويعتبر الهيدروجين الجيولوجي جذابا بشكل خاص لأنه يعد بأن يكون الشكل الأقل تكلفة للوقود ويستخدم تقنيات الحفر التي أتقنتها صناعة النفط والغاز منذ فترة طويلة.

على الصعيد العالمي، قد تكون كمية الهيدروجين الجيولوجي “فلكية” بناءً على مدى شيوع الظروف اللازمة لتوليده، كما قال دوج ويكس، مدير برنامج ARPA-E، لمجلة فوربس العام الماضي، وقدر أنه يمكن أن يصل إلى 150 مليون طن متري.

وأعلنت وزارة الطاقة، أنها ستمنح منحًا بحثية لأفضل المختبرات والجامعات والشركات الخاصة الأمريكية بما في ذلك شركة كولوما، وهي شركة ناشئة جيدة التمويل يدعمها بيل جيتس، والتي سرعان ما أصبحت أبرز الشركات في الصناعة الجديدة.

تم توزيع حوالي 20 مليون دولار من المنح على 16 فريقًا، مع التركيز على تطوير طرق للمساعدة في تحفيز توليد وتدفق الهيدروجين تحت الأرض، وتحسين التقنيات الهندسية لاستخراج الوقود الأولي، حسبما صرحت وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة للطاقة التابعة لوزارة الطاقة لمجلة فوربس .

على الرغم من أن المبلغ الإجمالي بالدولار ليس مرتفعًا، إلا أن برنامج البحث والتطوير هو الأول من نوعه بالنسبة للهيدروجين الطبيعي .

وقالت إيفلين وانج، مديرة الوكالة، في بيان: “بتمويل من ARPA-E، ستستكشف فرق المشروع من جميع أنحاء البلاد إمكانية تسريع إنتاج واستخراج الهيدروجين الطبيعي، وتحويل فهمنا لمورد الطاقة الحيوي هذا مع تسريع الحلول التي نحتاجها لخفض تكاليف الطاقة وزيادة الطاقة في بلادنا.

ومن بين المستفيدين مختبرات لورانس بيركلي ولورانس ليفرمور ولوس ألاموس الوطنية، وكلية كولورادو للمناجم، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وجامعة جنوب كاليفورنيا، وجامعة تكساس، وتكساس إيه آند إم.

قامت شركة كولوما، وهي واحدة من أربع شركات خاصة فقط تحصل على المنح، بجمع أكثر من 100 مليون دولار من مستثمرين بما في ذلك مشاريع الطاقة المتقدمة التابعة لبيل جيتس، وتتحرك بسرعة لتكون أول من يقوم بالتنقيب عن الهيدروجين تحت الأرض.

وقال بيت جونسون، الرئيس التنفيذي لشركة كولوما: “إننا نشارك وجهة نظر وزارة الطاقة بأن هذه التكنولوجيا تمثل فرصة هائلة لإنتاج هيدروجين منخفض التكلفة ومنخفض الكربون ومن مصادر محلية”، “نحن متحمسون للعمل مع الوكالة في هذا المجال الحيوي للتنمية.”

ومن بين المستفيدين الإضافيين من الشركات الخاصة: Eden GeoPower، وNew England Research، و39 Alpha Research.
وعلى عكس رواسب النفط والغاز، القذرة والمحدودة، يتم توليد الهيدروجين الجيولوجي بشكل مستمر.

هناك نظريات مختلفة حول كيفية تكوينه، لكن النظرية السائدة هي أنه نتيجة ثانوية لتفاعل كيميائي مستمر بين اختلاط الحرارة والماء مع الحديد في حالة الأكسدة.

غالبًا ما يتم العثور عليها بالقرب من خطوط الصدع مثل Midcontinent Rift الذي يمر عبر وسط الولايات المتحدة، وتشير التقديرات الأولية لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية إلى أنها وفيرة للغاية.