È necessario l’idrogeno pulito. Non possiamo alimentare ogni processo industriale solo con l’elettricità rinnovabile. Alcune cose, come produrre acciaio o fertilizzanti, semplicemente non funzionano direttamente con l’energia eolica o solare.
Abbiamo bisogno di un sostituto. L’idrogeno si adatta. Bruciatelo e otterrete l’acqua. Nessun gas serra. Ma al momento quasi tutto l’idrogeno proviene da combustibili fossili. È sporco. Per renderlo verde, si divide l’acqua con l’elettricità, solitamente eolica o solare. Costoso. Inoltre, consuma enormi quantità di energia di cui abbiamo bisogno per altre cose, come la sostituzione delle centrali a carbone.
Quindi guardiamo le rocce.
Il problema naturale
La natura produce l’idrogeno nelle profondità sotterranee. A volte rimane intrappolato. Potremmo estrarlo come il gas naturale.
“Penso che sia un caso molto particolare”, dice Orsolya Gelencséér dell’Università del Texas ad Austin.
Piccole molecole di idrogeno fuoriescono ovunque. Trovarne abbastanza da avere importanza è difficile. C’è un villaggio nel Mali chiamato Bourkélébougou che estrae idrogeno naturale puro su piccola scala. Questo è tutto.
La maggior parte degli esperti ritiene che le riserve naturali siano limitate. Non vediamo l’ora che la geologia ci porga il premio su un piatto. Dobbiamo realizzarlo.
Mescolare la pentola
L’idea è “la produzione stimolata di idrogeno”.
Si fora specifici tipi di roccia, solitamente rocce vulcaniche ricche di ferro. Pompare l’acqua. La roccia reagisce con l’acqua, un processo chiamato serpentinizzazione, e crea idrogeno.
Semplice, vero?
Aggiungi una svolta. Pompare acqua miscelata con CO2 invece che semplice acqua.
I test di laboratorio di Gelencséér suggeriscono che la CO2 svolge un doppio compito. Innanzitutto, crea acido carbonico, che corrode la superficie della roccia, esponendo più ferro con cui l’acqua può reagire. Più reazioni significano più idrogeno.
In secondo luogo, la CO2 viene imprigionata. Mineralizza in carbonati solidi. Stai catturando l’anidride carbonica e trasformandola in roccia. Durante la generazione di idrogeno.
È una doppia vittoria se i conti funzionano.
I risultati del laboratorio
Hanno testato campioni di roccia vulcanica in un recipiente a pressione. Profondità simulata, riscaldata a 90° Celsius.
Gruppo di controllo: Acqua con argon inerte.
Gruppo sperimentale: Acqua con CO2.
Il lato CO2 ha rilasciato più idrogeno. Come previsto, la CO2 si è trasformata in pietra.
Ma ecco il collo di bottiglia.
Hanno estratto lo 0,5% dell’idrogeno teorico possibile. Per essere economicamente fattibili, hanno bisogno dell’1%. Non è un divario enorme, ma in ingegneria, mezzo punto percentuale di una risorsa rappresenta una grande perdita di profitto.
Come colmare il divario?
Vai più in profondità.
Temperature più elevate accelerano le reazioni chimiche. Trivellare così in profondità costa di più. Ma ottieni un altro vantaggio. Calore geotermico. Potresti generare energia estraendo il gas e trattenendo il carbonio.
È fattibile?
A livello globale, queste rocce ricche di ferro sono ovunque. Anche a bassa efficienza, la produzione totale potrebbe far impallidire i 100 milioni di tonnellate di idrogeno prodotti oggi.
“Non esiste una soluzione miracolosa.” — Barbara Sherwood Lollar, Università di Toronto
Lollar pensa che dovremmo estrarre ciò che esiste. Sottolinea che una miniera in Ontario sta già scaricando nell’aria 140 tonnellate di idrogeno naturale all’anno. Lo stiamo letteralmente perdendo.
Patonia, ricercatrice di Oxford, osserva che il modello di business si sta evolvendo. Se le aziende potessero addebitare tariffe per il sequestro della CO2 durante la produzione di idrogeno, il progetto diventerebbe meno rischioso. Agli investitori piacciono i flussi di entrate garantiti.
“Un certo numero di gruppi e start-up stanno esplorando varianti di questo concetto”, afferma Patonia.
Dobbiamo muoverci velocemente. La tecnologia non è dimostrata su larga scala. I costi non sono chiari.
Ma l’alternativa è restare con l’idrogeno sporco e lasciare che la CO2 continui ad aumentare.
O continuiamo semplicemente a sperare che la natura ci dia abbastanza gas?
Probabilmente no. Effettuiamo perforazioni. Testiamo. Vediamo cosa viene fuori.
