El "hidrógeno natural" surge en todo el mundo para explorar el calor

Recientemente, se ha descubierto una abundancia de hidrógeno bajo un antiguo yacimiento de carbón en el norte de Francia. este "hidrógeno natural" producido o presente naturalmente en la corteza terrestre también se llama hidrógeno blanco. el descubrimiento de Francia es el mineral de hidrógeno blanco con las mayores reservas conocidas en el mundo en la actualidad, lo que ha atraído mucha atención no solo En la comunidad científica, sino también en el campo energético. En teoría, el hidrógeno blanco es una fuente natural de energía renovable que contiene tres veces más energía que el petróleo y se puede producir naturalmente en el subsuelo a través de reacciones químicas, lo que significa que puede ser explotado continuamente. Una vez comercializada, la extracción y producción de hidrógeno blanco no solo puede reemplazar el hidrógeno gris basado en la producción de combustibles fósiles, sino también eclipsar el hidrógeno verde basado en la producción de agua electrolítica de energía renovable. A nivel mundial, cada vez hay más proyectos experimentales en torno a la exploración y producción de hidrógeno blanco. La industria generalmente cree que se espera que este hidrógeno renovable más limpio y relativamente rentable remonte el patrón energético y desencadene una nueva ronda de revolución Verde.

La concentración de hidrógeno aumenta con la profundidad de detección

Un equipo científico de la Universidad de Lorena en Francia y el Centro Nacional de investigación científica de francia, mientras buscaban metano en el noreste de francia, encontraron inadvertidamente altas concentraciones de hidrógeno bajo la cuenca minera de lorena, que también aumentaron gradualmente a medida que aumentó la profundidad de detección.

Philip de Donato y Jacques pirronon, que lideran el equipo, dijeron que cuando la profundidad de detección alcanza los 1.093 metros, la concentración de hidrógeno es del 15%; Cuando la profundidad de detección alcanza los 1.250 metros, la concentración de hidrógeno aumenta al 20%. Según los cálculos, la concentración de hidrógeno puede aumentar al 98% cuando la profundidad de detección alcanza los 3.000 metros.

El Centro Nacional de investigación científica de Francia publicó un informe de investigación señalando que el mineral de hidrógeno blanco descubierto en la cuenca minera de lorena, que se calcula que contiene entre 6 y 250 millones de toneladas de hidrógeno, es actualmente el mayor yacimiento de hidrógeno blanco descubierto en el mundo.

"El hidrógeno blanco es hidrógeno puro o cercano al hidrógeno puro, no necesita tratamiento y no produce gases de efecto invernadero durante la combustión. este descubrimiento será un gran paso en la transición del mundo hacia una energía limpia y respetuosa con el clima", indicó Philippe de donato.

Sin embargo, Jacques pirronon recordó que es demasiado pronto para hablar del uso del hidrógeno blanco. En primer lugar, es necesario demostrar si la concentración de hidrógeno sigue aumentando en las profundidades más profundas a las que pueden llegar los detectores en la actualidad; Además, también hay que pensar en cómo utilizar eficazmente este recurso y encontrar modelos de negocio viables.

La financiación y la tecnología son nuevos desafíos

Jeffrey ellis, geoquímico del Servicio Geológico de Estados unidos, estima que la superficie de la tierra puede contener decenas de miles de millones de toneladas de hidrógeno blanco, que pueden satisfacer las necesidades energéticas mundiales durante cientos de años. "Se espera que marquemos el comienzo de una nueva ronda de revolución energética".

"Sin embargo, estos decenas de miles de millones de toneladas de hidrógeno blanco están más dispersos y mal ubicados, y es un poco difícil lograr la producción económica a corto plazo", dijo Jeffrey ellis. "pero mientras se pueda completar el desarrollo del 1%, se pueden lograr 500 millones de toneladas de producción de hidrógeno en 200 años".

De hecho, se han descubierto minas de hidrógeno blanco en todo el mundo, incluidos Estados unidos, rusia, australia, omán, malí, etc. Entre ellos, Malí es actualmente el único país del mundo que está explotando hidrógeno blanco. el pozo minero se encuentra a 60 kilómetros al norte de la capital, bamakosi, y fue descubierto accidentalmente durante la perforación para extraer agua en 1987. Se informa que en la actualidad, el pozo ha estado brotando hidrógeno durante 11 años para proporcionar electricidad libre de carbono a las aldeas cercanas.

CNN informó que, según las estimaciones de Mali well, el costo de producción de hidrógeno blanco es de aproximadamente 1 dólar por kilogramo, mientras que el costo de producción de hidrógeno verde es de aproximadamente 6 dólares por kilogramo. Sin embargo, si un gran número de depósitos minerales requieren perforación más profunda, el costo del desarrollo del hidrógeno blanco puede aumentar.

"El hidrógeno blanco es muy prometedor", dijo Isabel moretti, Investigadora científica y experta en hidrógeno blanco de la Universidad de bocheng en Francia. "el problema ahora no son las reservas, sino la financiación y la tecnología".

El diario británico The Independent citó datos de bancos de inversión diciendo que se espera que el valor de la industria del hidrógeno blanco alcance los 75.000 millones de dólares para 2030. Aunque el desarrollo todavía está en sus inicios y es necesario evaluar la extracción comercial y el impacto ambiental, el hidrógeno blanco todavía puede subvertir la industria de la energía limpia y convertirse en un "antídoto" en áreas difíciles de descarbonizar como el acero, la aviación y el transporte marítimo.

La competencia por la extracción del hidrógeno blanco ha comenzado

Durante mucho tiempo, la industria ha sido escéptica sobre si la naturaleza tiene suficientes reservas de hidrógeno blanco para la exploración y desarrollo comercial, pero a medida que se descubren más y más reservas, la extracción comercial de hidrógeno blanco se ha puesto en la agenda y una nueva competencia ha comenzado silenciosamente.

En octubre, la startup australiana Gold Hydrogen probó el primer pozo de hidrógeno blanco en el proyecto Ramsey en la península de york, Australia del Sur. Ya en la década de 1920, se descubrió en la península de York un yacimiento con un 80% de hidrógeno. Neil mcdonald, gerente general de la compañía, dijo que todavía hay más pruebas y perforación por hacer, y se espera inicialmente que la producción temprana comience a finales de 2024.

En febrero de este año, dos compañías estadounidenses de hidrógeno natural, hyterra y nh2e, desarrollaron un pozo especializado en probar hidrógeno blanco en nebraska, que se liberará mediante fracturación.

La startup estadounidense koloma, por su parte, recibió recientemente una inversión de 91 millones de dólares para explotar hidrógeno blanco en el medio oeste de Estados unidos, pero sigue manteniendo la boca cerrada sobre sitios de perforación específicos y objetivos de comercialización. La compañía estadounidense Nature Hydrogen energy, que completó un pozo de exploración en Nebraska en 2019 y actualmente planea desarrollar un nuevo pozo, reveló que está muy cerca de la puesta en funcionamiento del primer proyecto comercial de hidrógeno blanco.

La Compañía Británica getech, que lleva décadas ayudando a las compañías de combustibles fósiles a analizar los datos geológicos de las reservas de crudo y metano, ha decidido ajustar la tecnología de software para encontrar hidrógeno blanco almacenado en la corteza terrestre. "Se espera que el hidrógeno blanco se convierta en la principal fuente de energía limpia. en el futuro, las empresas de exploración utilizarán cada vez más sus conocimientos profesionales y equipos técnicos para investigar la 'mejor ubicación' del hidrógeno blanco", dijo Richard bennett, Presidente de getech.

Italia desarrolla nuevas tecnologías para la producción de hidrógeno verde a bajo costo

Según la red de precios del petróleo, un estudio llevado a cabo recientemente conjuntamente por el Instituto Técnico italiano (iit) y su filial bedimensional ha identificado una solución basada en partículas de rutenio y sistemas de generación de energía solar. Las pequeñas partículas de rutenio y los sistemas de generación de energía solar para la electrolisis del agua pueden producir hidrógeno verde de manera más eficiente y barata.

Esta tecnología permite reducir el costo de la producción de hidrógeno verde a escala industrial, convirtiendo la energía eléctrica (desviación energética para dividir moléculas de agua) en energía química almacenada en las moléculas de hidrógeno producidas mediante la adopción de una mayor eficiencia que los métodos conocidos hasta ahora.

Los investigadores utilizaron nanopartículas de rutenio como fase activa del cátodo de la célula electrolítica, lo que mejoró la eficiencia de toda la célula electrolítica. El rutenio es un metal precioso que, como subproducto de la extracción de platino, tiene propiedades químicas similares al platino, pero es mucho más barato, y el rutenio cuesta unos 18,5 dólares por gramo, mientras que el platino cuesta 30 dólares por gramo. Esta nueva tecnología utiliza solo 40 mg de rutenio por kilovatio, lo que contrasta con el uso generalizado de platino e Iridium en las células electroliticas de membrana de intercambio de protones. Anteriormente, se necesitaban entre 1 y 2,5 gramos de platino e Iridium por kilovatio, mientras que el precio del Iridium era de unos 150 dólares por gramo.

"En el futuro, planeamos aplicar esta y otras tecnologías, como los catalizadores nanoestructurados basados en materiales bidimensionales sostenibles, a las células electroliticas masivas alimentadas por energías renovables, incluidos los paneles fotovoltaicos", concluyen los investigadores.