Водні ресурси, що знаходяться глибоко під поверхнею Землі, здатні забезпечувати потреби людства протягом наступних двох століть.

У надрах нашої планети міститься значна кількість водню. Якщо б вдалося витягнути навіть маленьку його частку з корінних порід та застосувати в енергетичному секторі, це могло б забезпечити потреби людства протягом наступних двох століть.

Велика кількість водню криється під поверхнею Землі. Вчені стверджують, що лише невелика його частина може покласти край нашій залежності від викопного палива на 200 років.

Нові дослідження показують, що планета містить близько 6,2 трлн тонн (5,6 трлн метричних тонн) водню в гірських породах і підземних резервуарах. Це приблизно в 26 разів більше, ніж відомо про залишки нафти в землі (1,6 трлн барелів, кожен з яких важить приблизно 0,15 тонни) -- але де саме містяться ці запаси водню, залишається невідомим.

На думку дослідників, більшість запасів водню, ймовірно, знаходяться занадто глибоко або надто далеко від узбережжя, що ускладнює їх видобуток. Крім того, деякі з цих ресурсів можуть бути занадто невеликими, щоб їх видобуток був економічно обґрунтованим. Проте, результати дослідження свідчать про те, що запасів водню достатньо, навіть з огляду на ці обмеження. Про це повідомив Джеффрі Елліс, нафтовий геохімік з Геологічної служби США (USGS) та провідний автор нового дослідження.

Водень представляє собою джерело екологічно чистої енергії, яку можна використовувати для заправки автомобілів, живлення промислових систем та генерації електричної енергії. За даними дослідження, лише 2% виявлених запасів водню, що становить приблизно 124 мільярди тонн (або 112 мільярдів метричних тонн) газу, "можуть забезпечити всі потреби в водні для досягнення нульового рівня викидів вуглецю протягом кількох сотень років", – зазначив Елліс.

Енергія, яку вивільняє така кількість водню, приблизно вдвічі перевищує енергію, що зберігається у всіх відомих запасах природного газу на Землі, зазначають Елліс і його співавторка Сара Гелман, геологиня Геологічної служби США. Результати дослідження були опубліковані у п'ятницю (13 грудня) в журналі Science Advances.

Для того щоб визначити обсяги водню, що містяться в надрах Землі, вчені застосували спеціальну модель. Ця модель враховує швидкість видобування газу з-під землі, обсяги, які можуть залишатися в підземних резервуарах, а також втрати, що виникають через різноманітні процеси, такі як витікання з порід і потрапляння газу в атмосферу.

За словами Елліса, водень утворюється внаслідок хімічних реакцій у гірських породах, найпростішою з яких є реакція розщеплення води на водень і кисень. "Насправді є десятки природних процесів, які здатні генерувати водень, але більшість із них генерують дуже малі кількості", -- сказав він.

До нещодавнього часу науковці не усвідомлювали, що водень може скупчуватися під землею. "Протягом усієї моєї професійної діяльності основною ідеєю було те, що водень наявний у природі, але оскільки це дуже маленька молекула, вона без зусиль просочується через найменші пори, тріщини та гірські породи", – зазначив Елліс.

Але коли вчені виявили величезну схованку водню в Західній Африці, а потім ще одну -- в албанській хромовій шахті -- ця парадигма змінилася. Тепер зрозуміло, що водень дійсно накопичується в резервуарах Землі, й нове дослідження припускає, що деякі з цих скупчень можуть бути значними.

Проте слід підкреслити, що навколо цих результатів панує значна невизначеність, зазначив Елліс. Модель вказує на те, що кількість водню може варіюватися від 1 мільярда до 10 трильйонів тонн. Найбільш вірогідне значення, яке було отримано на основі припущень моделі, складає 6,2 трильйона тонн.

Згідно з прогнозами, водень може становити до 30% енергетичних потреб у певних секторах в майбутньому, а світовий попит на цей елемент очікується на рівні п'ятикратного зростання до 2050 року. Виробництво газу здійснюється штучно через процес електролізу води, під час якого молекули води розщеплюються за допомогою електричного струму. Якщо для цього використовується відновлювана енергія, то продукт отримує назву "зелений водень", в той час як у разі застосування викопного пального він іменується "блакитним воднем".

Переваги використання природного водню полягають у тому, що його виробництво не вимагає зовнішніх джерел енергії, а підземні резервуари здатні зберігати газ до моменту, коли він стане потрібним. "Зберігання не є проблемою, як це має місце з блакитним або зеленим воднем. Вам потрібно виробляти водень, коли електрична енергія є дешевою, а потім знаходити місце для його зберігання," - зазначив Елліс. "З природним воднем ви просто можете відкрити вентиль і закрити його, коли виникне потреба".

Залишається невизначеним, де ж саме розташований усій цей водень, що вплине на його доступність. Елліс і його команда працюють над уточненням геологічних параметрів, необхідних для утворення підземних запасів, і результати дослідження для США можуть бути оприлюднені вже на початку наступного року, зазначив він.