Quanto idrogeno ci aspetta sotto terra?

Barbara Sherwood Lollar, una geochimica dell'Università di Toronto, ha rivelato nuove intuizioni sul potenziale dell'idrogeno geologico, basate su dati di decenni dalla miniera Kidd Creek nel nord dell'Ontario. I suoi risultati suggeriscono che la miniera rilascia circa 140 tonnellate di idrogeno all'anno attraverso i suoi sbocchi, offrendo uno sguardo alle vaste riserve di gas che possono esistere sotto la superficie terrestre. Lo studio, pubblicato negli Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze, evidenzia la ricerca in corso per sfruttare l'idrogeno naturale come alternativa sostenibile ai combustibili fossili.

Lollar e il suo collega Oliver Warr hanno analizzato i dati raccolti da 35 pozzi di perforazione a Kidd Creek per più di un decennio. Ogni pozzo di perforazione emetteva costantemente una media di otto chilogrammi di idrogeno all'anno. Quando estrapolato ai più di 14.000 pozzi di perforazione presenti nella miniera, questo si traduce in un rilascio annuale totale di circa 140 tonnellate. Mentre questa quantità non è sufficiente a soddisfare le richieste energetiche globali, rappresenta un passo promettente verso la comprensione della fattibilità di utilizzare l'idrogeno di origine geologica come risorsa energetica pulita.

La scoperta si basa su lavori precedenti condotti negli anni '90, quando Lollar e il suo team hanno identificato la vita microbica che prosperava nell'antica salamoia all'interno della miniera. Questi microrganismi si sono trovati a sussistere sull'idrogeno generato attraverso reazioni chimiche tra acqua e roccia circostante. Questa rivelazione ha suscitato un rinnovato interesse per il potenziale dell'idrogeno geologico come fonte di energia rinnovabile, in particolare date le sfide ambientali associate ai metodi convenzionali di produzione di idrogeno.

Tuttavia, i metodi di produzione attuali spesso comportano elevate emissioni di gas serra e richiedono più input energetico di quanto fornisca il gas stesso. La prospettiva di attingere a riserve sotterranee di idrogeno, denominate "idrogeno geologico", potrebbe rivoluzionare l'industria fornendo un'alternativa più pulita ed efficiente.

Se anche una piccola frazione di questo potesse essere estratta, potrebbe soddisfare la domanda globale di idrogeno per secoli. Nonostante questi sviluppi incoraggianti, la ricerca di giacimenti di idrogeno commercialmente sostenibili rimane sfuggente. Ad oggi, nessun sito conosciuto ha dimostrato la capacità di produrre idrogeno in quantità adatte per applicazioni energetiche su larga scala. I dati pubblici sui risultati di esplorazione rimangono limitati, poiché le aziende si sforzano di mantenere vantaggi competitivi attirando investimenti.

Laurent Truche, un geochimico dell'Università di Grenoble Alpes in Francia, osserva che osservazioni simili sono state effettuate nella miniera di cromo Bulqizë in Albania, dove almeno 200 tonnellate di idrogeno fluiscono ogni anno. Truche sottolinea che la sfida chiave non sta nel dimostrare l'esistenza dell'idrogeno naturale, ma nel dimostrare la sua redditività economica e affidabilità su scala commerciale. Ricercatori e startup stanno anche studiando modi per migliorare la produzione di idrogeno attraverso interventi tecnologici. Iniettando acqua, calore o agenti catalizzanti in formazioni rocciose reattive, gli scienziati mirano ad accelerare il processo di generazione naturale di idrogeno.

Oltre una dozzina di tali iniziative sono attualmente supportate dall'Agenzia per i Progetti di Ricerca Avanzata-Energia (ARPA-E), che ha fissato obiettivi ambiziosi per aumentare i tassi di produzione di idrogeno di un fattore 10.000.