No mundo moderno, um fornecimento confiável de hidrogênio gasoso é vital para o funcionamento da sociedade. O fertilizante produzido a partir do hidrogênio contribui para o abastecimento alimentar de metade da população global, e o hidrogênio também é um componente energético essencial em muitos roteiros para um futuro neutro em carbono, essencial para evitarmos as piores previsões de mudanças climáticas. Atualmente, o hidrogênio é produzido a partir de hidrocarbonetos, com gases residuais contribuindo para 2,4% das emissões globais de CO₂. A demanda por hidrogênio deverá aumentar de 90 milhões de toneladas em 2022 para 540 milhões de toneladas (e um mercado de US$ 1 trilhão) em 2050, mas é vital que esse hidrogênio não emita CO₂. A produção seguida pelo descarte do CO₂ residual (“sequestro de carbono”) ou a partir de fontes de energia renováveis (eólica ou solar) são ambas fontes futuras de hidrogênio, mas ainda não são comercialmente competitivas.
Uma nova pesquisa da Universidade de Oxford, em colaboração com a Universidade de Durham e a Universidade de Toronto, apresenta uma solução. Nos últimos bilhões de anos, a crosta continental da Terra produziu gás hidrogênio suficiente para suprir as necessidades energéticas da humanidade por pelo menos 170.000 anos. Embora uma parte desse gás tenha sido perdida, consumida ou esteja inacessível hoje, o hidrogênio restante pode oferecer uma fonte natural (e livre de emissões) desse recurso natural. Até agora, a limitada amostragem e medição histórica de hidrogênio restringiu a compreensão atual dos cientistas sobre onde e quanto hidrogênio está localizado na crosta. Uma receita de exploração é fundamental para encontrar acumulações acessíveis e comercialmente viáveis de hidrogênio geológico natural.
O coautor do estudo, Professor Jon Gluyas, da Universidade de Durham, observou: “Desenvolvemos com sucesso uma estratégia de exploração para o hélio e uma abordagem semelhante de ‘primeiros princípios’ pode ser adotada para o hidrogênio.” Esta pesquisa descreve os principais ingredientes necessários para fundamentar uma estratégia de exploração para encontrar diferentes “sistemas de hidrogênio”. Isso inclui a quantidade de hidrogênio produzido, os tipos de rocha e as condições em que ocorrem, como o hidrogênio migra dessas rochas para o subsolo, as condições que permitem a formação de um campo de gás e as condições que destroem o hidrogênio.
A coautora do estudo, Professora Barbara Sherwood Lollar, da Universidade de Toronto, afirmou: “Sabemos, por exemplo, que micróbios subterrâneos se alimentam facilmente de hidrogênio. Evitar ambientes que os coloquem em contato com o hidrogênio é importante para preservar o hidrogênio em acumulações econômicas.” Os autores descrevem onde a compreensão desses ingredientes é forte e destacam áreas que precisam de mais trabalho, como eficiências de reação das rochas e como as histórias geológicas podem unir as rochas certas com a água que reage com elas.
Algumas fontes de hidrogênio gasoso, como as do manto terrestre, têm alimentado muita especulação e exagero, mas esta pesquisa mostra que essas fontes não são viáveis. Em vez disso, os autores demonstraram que os ingredientes para um sistema completo de hidrogênio podem ser encontrados em uma variedade de cenários geológicos comuns dentro da crosta. Alguns deles podem ser geologicamente bastante jovens, formando hidrogênio “recentemente” (milhões a dezenas de milhões de anos), outros verdadeiramente antigos (centenas de milhões de anos) – mas, criticamente, são encontrados globalmente.
O autor principal, o professor Chris Ballentine, do Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Oxford, afirmou: “Combinar os ingredientes para encontrar hidrogênio acumulado em qualquer um desses cenários pode ser comparado a preparar um suflê – errar qualquer um dos ingredientes, quantidades, tempo ou temperatura e você ficará decepcionado. Uma receita de exploração bem-sucedida e repetível desbloqueará uma fonte de hidrogênio de baixo carbono comercialmente competitiva que contribuiria significativamente para a transição energética – temos a experiência necessária para combinar esses ingredientes e encontrar essa receita.” O potencial do hidrogênio geológico natural motivou os autores a formar a Snowfox Discovery Ltd., uma empresa de exploração com a missão de encontrar acumulações de hidrogênio natural de importância social e o artigo de revisão “Acúmulo de recursos naturais de hidrogênio na crosta continental” foi publicado na Nature Reviews Earth & Environment.
