ربما سمعتم عن الهيدروجين الأخضر أو الأزرق، ولكن الآن دخل لاعب جديد إلى الساحة يعد بإبهارنا: الهيدروجين الأبيض. هذا الغاز، المعروف أيضاً بالهيدروجين الذهبي أو الطبيعي، هو في الأساس الطاقة الموجودة بالفعل في الأسفل، موجودة في قشرة الأرض دون أن نضطر إلى تحريك ساكن أو إنفاق يورو واحد على عمليات صناعية معقدة لتصنيعها.
بخلاف نظائرها الملونة، التي تتطلب التحليل الكهربائي أو إعادة تشكيل الغاز، فإن هذا المورد يتواجد تلقائيًا. تخيل أن الأرض نوع من مطبخ كيميائي ضخم والتي ظلت لملايين السنين تقوم بطهي الوقود النظيف في أعماق الأرض، لتصبح خياراً قاسياً لأولئك الذين يتطلعون إلى إزالة الكربون من الكوكب دون تكبد خسائر فادحة.
كيف يتم إنتاج الهيدروجين تحت الأرض؟
لفهم مصدر هذا الغاز، علينا النزول إلى أعماقٍ حيث يتسبب الضغط ودرجة الحرارة في حدوث تغيراتٍ غير عادية. العملية الأساسية هي اعوجيحدث هذا عندما تتلامس المياه الجوفية مع معادن غنية بالحديد والمغنيسيوم، مثل الأوليفين. يؤدي هذا التفاعل الكيميائي إلى تغيير الصخور، مما ينتج عنه إطلاق جزيئات الهيدروجين النقي.
لكن هذا ليس كل شيء، فالأرض تخفي حيلًا أخرى. وهناك أيضًا... التحليل الإشعاعيوهي في الأساس عملية تحلل الماء الناتجة عن الإشعاع الطبيعي لعناصر مثل اليورانيوم الموجود في الجرانيت. توفر هذه الظاهرة إلكترونات تغذي نوعًا من مصنع جزيئي غير مرئي الذي يعمل بلا كلل تحت أقدامنا.
في أماكن مثل الدرع الكندي، حيث تُعد الصخور من بين الأقدم في العالم، يكون هذا النظام ديناميكيًا. نحن لا نتحدث عن خزان ثابت ينضب، بل عن... تدفق مستمر للغاز التي تتحرك عبر الشقوق المستقرة في الصخور، مما يسمح بتجديد الموارد أثناء استخراجها.
الاكتشاف في كندا ومفتاح "الطاقة على مسافة صفر كيلومتر"
في الآونة الأخيرة، حقق فريق من العلماء بقيادة باربرا شيروود لولار وأوليفر وار إنجازاً تاريخياً في منجم كيد كريك في أونتاريو. على مدى عقد من الزمان، قاموا بقياس تدفق الغاز واكتشفوا أن يتدفق الهيدروجين دون انقطاعينبعث من كل بئر حوالي ثمانية كيلوغرامات سنوياً. ويبلغ إجمالي إنتاج المنطقة حوالي 140 طناً مترياً سنوياً.
دعونا لا نبالغ في الأرقام، لأن 140 طنًا تكفي لتزويد بضع مئات من المنازل بالطاقة. مع ذلك، تكمن القيمة الحقيقية ليس في الكمية الهائلة، بل في الموقع. يظهر الهيدروجين الأبيض تحديدًا في أماكن استخراج المعادن الحيوية مثل الليثيوم والنيكل والكوبالت. وهذا يسمح بإنشاء نظام من طاقة الصفر كيلومترحيث يُستخدم الغاز في الموقع لتشغيل الآلات الثقيلة في المنجم.
من خلال التقاط الغاز مباشرة في الأنفاق العميقة، نتخلص من المشكلة الرئيسية للهيدروجين التقليدي: الخسائر الناتجة عن النقل والضغطباختصار، يتعلق الأمر بتسخير موهبة الجيولوجيا لجعل التعدين أكثر استدامة وأقل تكلفة.
خريطة الكنوز العالمية: من مالي إلى إسبانيا
هذه الظاهرة ليست حكراً على كندا. في الواقع، أول حالة تجارية ناجحة هي في مالي، في بئر بوراكيبوغو، الذي ينتج [كمية من النفط] منذ عام 2012. الكهرباء للقرى المحليةلقد أثبت هذا المشروع أن عملية الاستخراج مجدية من الناحية التقنية وأن الغاز يمكن أن يتمتع بنقاء عالٍ للغاية، يتجاوز أحيانًا 90٪.
وهناك نشاط مماثل في أوروبا. ففي فرنسا، تم العثور على رواسب في منطقة لورين تحتوي على 98٪ نقاءرقم مذهل حقًا. وإذا نظرنا إلى إسبانيا، فإن مشروع مونزون في هويسكا يُعدّ أحد المبادرات الرئيسية، إذ يمتلك القدرة على تخزين أكثر من مليون طن من الهيدروجين، وهو ما يكفي لضمان استمرار الإنتاج لعقود.
تشارك دول أخرى مثل أستراليا والولايات المتحدة وحتى كولومبيا في هذا المشروع. وتقوم هيئة المسح الجيولوجي الكولومبية بدراسة مناطق مثل السهول الشرقية وسلاسل الجبال لمعرفة ما إذا كان بإمكانها توفير الطاقة للسكان المعزولين الذين لا يستطيعون اليوم الوصول إلى شبكة الكهرباء الوطنية.
مزايا حقيقية وعقبات في الطريق
إذا قارنا الهيدروجين الأبيض بالهيدروجين الأخضر، فسنجد فرقًا هائلاً في السعر. فبينما يتراوح سعر الهيدروجين الأخضر بين 4 و6 دولارات أمريكية للكيلوغرام، قد يتراوح سعر الهيدروجين الأبيض بين 1 و 2 دولار أمريكي/كجمبما أنه لا توجد فاتورة كهرباء تُدفع مقابل التحليل الكهربائي. علاوة على ذلك، فإنه يتمتع بميزة بيئية هائلة: لا يستهلك المياه العذبةمورد نادر يحتاجه الهيدروجين الأخضر بوفرة.
لكن بالطبع، ليست الأمور كلها على ما يرام. المشكلة الرئيسية هي أن نحن نفتقر إلى البنية التحتية لاستخراجه ونقله على نطاق واسع. لا توجد تقنيات ناضجة وموحدة، وهناك خطر بيئي: ففي بعض الرواسب، قد يؤدي استخراج الهيدروجين إلى إطلاق غاز الميثان، مما سيزيد من تعقيد حساب الانبعاثات.
كما لا يوجد إطار قانوني واضح. فنحن لا نعرف حقاً من يملك حقوق الاستغلال أو ما هي معايير السلامة التي ينبغي تطبيقها، مما يخلق حالة من عدم اليقين. حالة عدم اليقين لدى المستثمرينومع ذلك، فإن وكالة الطاقة الدولية تعترف بالفعل بأنه مورد تكميلي رئيسي لتحقيق الحياد المناخي بحلول عام 2050.
ما وراء الطاقة: الحياة في الظلام
الأمر المثير للاهتمام هو أن هذا الغاز لا يُستخدم فقط لتشغيل الشاحنات، بل هو أيضاً أساس الحياة تحت الأرض. فهناك كائنات دقيقة كيميائية التغذية تعيش في ظلام دامس وتستخدم الهيدروجين كوقود. الوقود الأساسي للبقاءوهذا يدل على وجود محيط حيوي عميق نشط لا يعتمد على الشمس.
يُعد هذا الاكتشاف كنزًا ثمينًا لعلم الأحياء الفلكي. فإذا كانت الأرض تُولّد هذا التدفق الغازي في صخورها، فمن المرجح جدًا أن يحدث الشيء نفسه على الكواكب الأخرى. وهذا يُعطينا نموذجًا واقعيًا لـ البحث عن الحياة الميكروبية تحت القشرة الجليدية للمريختحويل الجيولوجيا الأرضية إلى دليل لاستكشاف الكون.
لن يتحقق التحول في مجال الطاقة بمعجزة واحدة، بل بتضافر الجهود. يُعدّ الهيدروجين الأبيض أحد هذه العناصر الأساسية، ورغم أنه يتطلب الحذر وإجراء المزيد من الدراسات حول كيفية تدفقه في البيئات النقية، إلا أنه يوفر فرصة فريدة لـ دمج التنفس الجيوكيميائي للكوكب في مزيج الطاقة المحلي لدينا قبل أن تنغلق الشقوق الطبيعية.