Красные почвы Австралии указали на крупные запасы природного водорода

Исследователи Университета Эдит Коуэн (Австралия) установили, что богатые железом породы Западной Австралии способны естественным образом генерировать водород и что этот процесс может быть искусственно усилен. Если технологию удастся масштабировать, огромные пластовые образования под регионом Пилбара могут превратиться в крупный источник низкоэмиссионной энергии. Работа опубликована в журнале International Journal of Hydrogen Energy.

Магнетит — скрытая водородная фабрика

<cite index="31-1">Исследование сосредоточено на магнетите — минерале, широко распространённом в гигантских железорудных месторождениях Западной Австралии в регионе Пилбара. Учёные из Инженерной школы ЭКУ обнаружили, что магнетит выделяет водородный газ при реакции с горячей водой в условиях, аналогичных тем, что существуют глубоко под поверхностью Земли.</cite>

Кроме того, исследователи нашли способ стимулировать этот процесс: закачка специального раствора в пластовые железорудные формации позволила увеличить выработку водорода, открыв возможность целенаправленного усиления природной генерации прямо в недрах.

Лабораторное воспроизведение глубинных условий

<cite index="31-1">Чтобы изучить механизм, учёные помещали образцы магнетита в воду при температуре 200 °C под высоким давлением на 60 дней — условия, воспроизводящие горячую сжатую среду глубоких подземных горизонтов.</cite>

Эксперименты позволили получить детальную картину того, как природный водород формируется внутри породы и какие условия необходимы для поддержания этого процесса во времени.

<cite index="31-1">Исследование также показало, что количество магнетита в породе само по себе не определяет объём вырабатываемого водорода. Важна структура породы — в частности, насколько легко вода может проникать сквозь неё и достигать свежих минеральных поверхностей. Трещины, поры и другие пути миграции воды играют критическую роль в том, может ли природный водород генерироваться достаточно эффективно для практического использования.</cite>

Масштаб потенциального ресурса

<cite index="31-1">Западная Австралия располагает одними из крупнейших в мире полосчатых железорудных формаций. «Если нам удастся раскрыть этот ресурс в масштабе, это может стать трансформирующим событием для нашего энергетического будущего», — отметил ведущий автор Кавех Могани Рахими.</cite>

Доцент Алиреза Кешаварз, руководивший проектом, добавил, что природного водорода в регионе может быть достаточно, чтобы Австралия использовала его на протяжении поколений, а также потенциально превратилась в крупного экспортёра чистой энергии.

Перспективы и вызовы

Природный, или геологический, водород — H₂, генерируемый непосредственно в недрах в результате химических реакций пород с водой (серпентинизация, радиолиз и теперь — окисление магнетита) — вызывает растущий интерес как потенциально дешёвый и масштабируемый источник. В отличие от «зелёного» водорода, получаемого электролизом, он не требует огромных энергозатрат на производство.

Ключевые вопросы для промышленного освоения:

• Насколько велики реально извлекаемые объёмы в конкретных пластовых горизонтах.
• Как обеспечить доступ воды к свежим минеральным поверхностям без значительных инженерных вмешательств.
• Не используют ли подземные микробные сообщества выработанный водород раньше, чем он достигнет скважины.

Следующий шаг — переход от лабораторных экспериментов к пилотным полевым испытаниям в реальных геологических условиях Пилбары.

Ранее pronedra.ru писал о бурении природного водорода в Канаде.