Je potřeba čistý vodík. Nemůžeme pohánět každý průmyslový proces pouze obnovitelnými zdroji elektřiny. Některé procesy – jako je výroba oceli nebo hnojiv – prostě nejsou poháněny přímo větrem nebo sluncem.
Potřebujeme náhradu. Vodík je perfektní. Spalte to a získáte vodu. Žádné skleníkové plyny. Ale právě teď téměř všechen vodík pochází z fosilních paliv. Je špinavý. Aby byla zelená, voda se odděluje pomocí elektřiny, obvykle z větrných turbín nebo solárních panelů. Je to drahé. Tento proces navíc spotřebovává obrovské množství energie, kterou potřebujeme pro jiné úkoly, jako je výměna uhelných elektráren.
Proto se díváme na kameny.
Přirozený problém
Příroda produkuje vodík hluboko pod zemí. Někdy tam zůstává uvězněn. Mohli bychom ho těžit stejně jako zemní plyn.
„Myslím, že toto je velmi zvláštní případ,“ říká Orsolia Gelencserová z Texaské univerzity v Austinu.
Všude unikají drobné molekuly vodíku. Najít toho dostatek, aby se to změnilo, je velmi obtížné. V Mali je vesnice Burklebougou, kde se v mikroskopickém měřítku vyrábí čistý přírodní vodík. To je vše.
Většina odborníků se domnívá, že přírodní rezervy jsou omezené. Nemůžeme čekat, až nám geologie předá cenu na podnose. Musíme to udělat sami.
Vyvolat reakci
Myšlenkou je „motivovaná výroba vodíku“.
Vrtáte do určitých typů hornin – obvykle do vulkanických hornin, které jsou bohaté na železo. Pumpuješ tam vodu. Hornina reaguje s vodou – proces zvaný serpentinizace – a produkuje vodík.
Jednoduché, že?
Přidejte jednu nuanci. Čerpejte vodu smíchanou s CO₂ místo běžné vody.
Výsledky testů z laboratoře Gelencser ukazují, že CO₂ má dvojí funkci. Za prvé, vytváří oxid uhličitý, který rozežírá povrch horniny a vystavuje více železa reakci s vodou. Více reakcí znamená více vodíku.
Za druhé se zachycuje CO₂. Mineralizuje na tvrdé uhličitany. Zachytáváte oxid uhličitý a měníte jej na kámen. Zároveň vyrábí vodík.
Pokud se sečte matematika, je to dvojnásobná výhra.
Výsledky laboratorních testů
V tlakové nádobě testovali vzorky vulkanické horniny. Imitace hloubky, zahřátá na 90° Celsia.
Kontrolní skupina: voda s inertním argonem.
Experimentální skupina: voda s CO₂.
Strana s CO₂ uvolnila více vodíku. Jak se dalo očekávat, CO₂ se změnil v kámen.
Tady ale začíná úzké hrdlo.
Vytěžili jen 0,5 procenta teoreticky možného množství vodíku. Potřebují 1 procento, aby byl projekt ekonomicky proveditelný. Není to velká mezera, ale ve strojírenství je půl procenta zdroje hodně ušlého zisku.
Jak tuto mezeru zacelit?
Jděte hlouběji.
Vyšší teploty urychlují chemické reakce. Vrtání do takových hloubek je dražší. Ale získáte další výhodu. Geofyzikální teplo. Při těžbě plynu a sekvestraci uhlíku můžete vyrábět elektřinu.
Je to životaschopné?
Globálně jsou tyto horniny bohaté na železo všude. I při nízké účinnosti by celkový výkon mohl být mnohonásobně vyšší než 100 milionů tun vodíku, které se dnes vyrábí.
„Neexistuje žádná stříbrná kulka,“ Barbara Sherwood Lollar, University of Toronto.
Lollar věří, že bychom měli těžit to, co již existuje. Poukazuje na to, že důl v Ontariu již uvolňuje do atmosféry 140 tun přírodního vodíku ročně. Doslova to ztrácíme.
Patonia, výzkumník z Oxfordské univerzity, poznamenává, že obchodní model se vyvíjí. Pokud společnosti budou moci účtovat poplatky za sekvestraci CO₂ při výrobě vodíku, bude projekt méně riskantní. Investoři milují garantované toky příjmů.
„Řada skupin a startupů zkoumá varianty tohoto konceptu,“ říká Patonia.
Musíme se rychle pohnout. Tato technologie se v měřítku neprokázala jako účinná. Náklady jsou nejasné.
Ale alternativou je zůstat na špinavém vodíku a nechat hladiny CO₂ nadále stoupat.
Nebo budeme jen dál doufat, že nám příroda nadělí dostatek plynu?
Pravděpodobně ne. Vrtáme. Testujeme. Uvidíme, co se stane.
