Francuscy wiertnicy mogli odkryć ogromne złoża wodoru – Ars Technica

Na obrzeżach małego miasteczka Fallsweiler we wschodniej Francji znajdują się trzy niczym nie wyróżniające się domki. Jedna z tych tymczasowych konstrukcji stała się ostatnio tętniącym życiem ze względu na ciągły napływ gości, w tym naukowców, dziennikarzy i opinii publicznej.

Szopka znajduje się nad studnią, którą po raz pierwszy odwiercono w 2006 r. i mieści w sobie system pomiaru gazu o nazwie SysMoG, który pierwotnie został opracowany w celu określenia podziemnego stężenia metanu. Chociaż instrument wykrył prawie czysty (99%) metan na głębokości 650 metrów i przeszukiwał go poniżej, odwiert doprowadził do nieoczekiwanego i zaskakującego odkrycia: wodoru w wysokim stężeniu. Na wysokości 1100 metrów stężenie rozpuszczonego wodoru wynosi 14 procent. Na głębokości 3000 metrów szacowane stężenie może osiągnąć 90%, powiedział Jacques Perronon, dyrektor ds. badań w laboratorium GeoRessources na Uniwersytecie Lotaryńskim.

Na podstawie dotychczasowych szacunków dotyczących zasobów metanu i stężenia wodoru naukowcy przewidywali, że region Lotaryngii we wschodniej Francji, którego częścią jest Fallsweiler, może zawierać 46 milionów ton białego lub produkowanego naturalnie wodoru. Dzięki temu byłoby to jedno z największych znanych złóż wodoru na świecie.

Poszukaj czegoś innego

To niezwykłe odkrycie nie było celem projektu o nazwie Regalor. Zamiast tego celem było określenie wykonalności produkcji metanu w regionie Lotaryngii i zarejestrowanie obecności śladów innych gazów. „Nasze pierwotne badania miały na celu zbadanie złóż węglanów w północno-wschodniej Francji. Było to ważne, ponieważ Lotaryngia była jednym z największych regionów produkujących węgiel we Francji” – powiedział Peronon.

Według Perronona, po zaprzestaniu produkcji węgla w Lotaryngii w 2004 r., firma Francaise de Lanergie zaproponowała pozyskiwanie metanu z rozległych złóż węgla w regionie. Władze regionalne zwróciły się następnie do Laboratoire GeoRessources o pomoc w celu ustalenia, czy taki projekt jest realistyczny.

„W ramach tego projektu we współpracy z francusko-szwajcarską firmą Solexperts opracowaliśmy nowy instrument, który składa się z opatentowanej sondy SysMoG, którą można opuścić za pomocą dźwigu wyrębowego na głębokość 1500 metrów.

Sonda wyposażona jest w membranę, która umożliwia oddzielenie gazów od wody, w której są rozpuszczone. W rezultacie gazy można pompować na powierzchnię w celu analizy. To nowa koncepcja. W przeszłości określenie obecności gazów podziemnych wymagało wyniesienia wody z gruntu na powierzchnię i odessania gazów z wody do analizy.

Aby wykryć i scharakteryzować obecność metanu, monitorowano odwiert o głębokości 1250 metrów, który został wykonany ponad 15 lat temu. Na głębokości 600 metrów zespół odkrył, że 99% gazu rozpuszczonego w wodzie stanowił metan, a tylko 1% wodór, co zdaniem Péronona nie jest niczym niezwykłym.

„Później mieliśmy okazję dokonać pomiarów aż do dna odwiertu. Zaobserwowaliśmy ciągły wzrost poziomu wodoru z 600 do 1250 m. Odkryliśmy, że stężenie wodoru na dnie odwiertu wynosiło około 20 procent.

Jaka jest wielkość depozytu?

Wkrótce badacze rozpoczną pomiary w trzech kolejnych odwiertach na podobnych głębokościach, aby sprawdzić, czy stężenie wodoru pozostaje wysokie w miarę oddalania się w bok od pierwotnej lokalizacji odwiertu. Powiedział: „Jeśli stężenie będzie podobne, następnym krokiem, który jest omawiany z władzami, będzie wywiercenie otworu o głębokości 3000 metrów w celu sprawdzenia ewolucji stężenia wodoru na głębokości”.

Głębsza studnia może wiązać się także z kolejną niespodzianką. „Oprócz poznania poziomu stężenia wodoru będziemy także wiedzieć, czy na tych głębokościach wodór występuje w postaci rozpuszczonej, czy w stanie gazowym” – powiedział Perronon.

Badanie to może również rzucić światło na źródło tego wodoru. Według Peronona istnieją dwie hipotezy, z których jedna jest związana z obecnością syderytu. „Wodór można wytworzyć w reakcji wody z syderytem, ​​który składa się z węglanu żelaza. Uważamy, że syderyt może zostać utleniony przez cząsteczki wody, tworząc wodór. Następnie tlen łączy się z żelazem, tworząc tlenek żelaza.

Według Perronona inna hipoteza wiąże jego obecność z procesami chemicznymi tworzącymi węgiel, który może również wytwarzać wodór, wraz z uwalnianiem metanu.

Biorąc pod uwagę, że Lotaryngia posiada jedno z największych złóż węgla na świecie i może pochwalić się 6 km złóż, Perronone i inny badacz Philippe Di Donato zgadzają się z nowymi testami potwierdzającymi szacunki zawartości podziemnego wodoru, z którego zbudowane są trzy nieszkodliwe stodoły. Wstać.

Ponieważ wodór staje się paliwem przyszłości ze względu na obietnicę zerowej emisji netto, odkrycie ogromnych ilości tak zwanego „białego wodoru” może być strzałem w ramię w kierunku przejścia na czystą energię.

Dhananjay Khedilkar jest dziennikarzem mieszkającym w Paryżu.