Identificati i fattori geologici chiave per l'individuazione di accumuli di idrogeno nel sottosuolo. Necessarie, tuttavia, ulteriori ricerche per ottimizzare le strategie di esplorazione e valutarne la fattibilità commerciale
di Erminia Voccia
Una nuova ricerca svela la ricetta per l’esplorazione dell’idrogeno geologico
Nel mondo attuale garantire gli approvvigionamenti di idrogeno è diventato essenziale. I fertilizzanti ricavati dall’idrogeno, ad esempio, contribuiscono a soddisfare la richiesta di cibo per almeno la metà della popolazione del pianeta. L’idrogeno è anche parte integrante di molte strategie nazionali e globali pensate per raggiungere la neutralità carbonica nel prossimo futuro. Attualmente, però, si produce idrogeno dagli idrocarburi, generando gas residui responsabili di contribuire al 2,4% delle emissioni globali di CO2.
In base alle stime, la domanda di idrogeno è destinata ad aumentare sensibilmente, passando da 90 milioni di tonnellate metriche nel 2022 a 540 milioni nel 2050. Per questo motivo è fondamentale assicurare che rispondere adeguatamente alle esigenze derivanti dal crescente fabbisogno di idrogeno non aumenti esponenzialmente la produzione di CO2.
La produzione di idrogeno derivante dalla cattura del carbonio e quella derivante da fonti rinnovabili, come l’elettrolisi, non sono ancora alternative economicamente sostenibili e sfruttabili a livello commerciale. Invece, l’idrogeno geologico o idrogeno bianco costituisce una fonte pulita a basso costo.
Fino a questo momento, però, le tecniche conosciute per la campionatura e la misurazione dell’idrogeno bianco avevano limitato la conoscenza degli scienziati e ristretto le possibilità di capire dove e quanto idrogeno fosse intrappolato naturalmente nella crosta terrestre. Un sistema valido per garantire l’esplorazione dell’idrogeno bianco in grado di essere replicato e sfruttabile anche a livello commerciale è vitale per poter sfruttare adeguatamente le riserve dell'”oro bianco” della transizione energetica.
La ricerca dell’Università di Oxford
Una ricerca dell’Università di Oxford, in collaborazione con la Durham University e l’Università di Toronto, sembra aver fornito una soluzione al problema. Il lavoro è stato pubblicato sul giornale Nature Reviews Earth & Environment.
“Abbiamo sviluppato con successo una strategia valida per l’esplorazione dell’elio e un approccio simile può essere adoperato anche per l’esplorazione dell’idrogeno“, ha spiegato Jon Gluyas della Durham University, coautore dello studio.
La ricerca ha svelato gli elementi essenziali alla definizione di una strategia di esplorazione finalizzata a identificare differenti sistemi di idrogeno. Significa essere in grado di capire quanto idrogeno viene prodotto, identificare i tipi di roccia e le condizioni che si creano in esse, come l’idrogeno migra sottoterra, le condizioni che permettono la formazione di giacimenti di gas e quelle responsabili invece di distruggerle.
“Per esempio, sappiamo che i microbi che vivono sottoterra si nutrono principalmente di idrogeno. – ha commentato la professoressa Barbara Sherwood Lollar dell’Università di Toronto, coautrice della ricerca – Evitare dunque le condizioni ambientali che permettono loro di entrare a contatto con l’idrogeno è essenziale per preservare l’idrogeno in depositi sfruttabili”.
Altro aspetto emerso dalla ricerca è che un sistema idrogeno completo può essere facilmente rintracciato in una varietà molto comune di contesti geologici all’interno della crosta terrestre. Alcuni contesti sono molto recenti (vecchi decine di milioni di anni), altri molto più antichi (vecchi invece centinaia di milioi di anni), e sono presenti in misura significativa in tutto il mondo.
“Combinare tutti questi elementi per rintracciare l’idrogeno accumulato nel sottosuolo è un procedimento simile alla preparazione di un soufflé. – ha dichiarato il professor Chris Ballentine del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Universita of Oxford che ha condotto la ricerca. – Sbagliare ingrediente, quantità, tempo o temperatura potrebbe portare a restare delusi. Noi, tuttavia, abbiamo la giusta esperienza per combinare questi ingredienti e trovare la ricetta”.
