Drill Down: Trocando Rocha por Hidrogênio e Carbono

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O hidrogênio limpo é necessário. Não podemos alimentar todos os processos industriais apenas com eletricidade renovável. Algumas coisas – como produzir aço ou fertilizantes – simplesmente não funcionam diretamente com energia eólica ou solar.

Precisamos de um substituto. O hidrogênio se encaixa. Queime e você obterá água. Sem gases de efeito estufa. Mas neste momento quase todo o hidrogénio provém de combustíveis fósseis. Está sujo. Para torná-lo verde, você divide a água com eletricidade, geralmente eólica ou solar. Caro. Também consome enormes quantidades de energia de que necessitamos para outras coisas, como a substituição de centrais a carvão.

Então olhamos para as rochas.

O problema natural

A natureza produz hidrogênio nas profundezas do subsolo. Às vezes fica preso. Poderíamos extraí-lo como se fosse gás natural.

“Acho que é um caso muito especial”, diz Orsolya Gelencséér, da Universidade do Texas em Austin.

Minúsculas moléculas de hidrogênio vazam por toda parte. Encontrar o suficiente para importar é difícil. Há uma aldeia no Mali chamada Bourkélébougou que extrai hidrogénio puro e natural em pequena escala. É isso.

A maioria dos especialistas pensa que as reservas naturais são limitadas. Mal podemos esperar que a geologia nos entregue o prêmio de bandeja. Temos que fazer isso acontecer.

Mexendo a panela

A ideia é “estimular a produção de hidrogênio”.

Você perfura tipos específicos de rochas – geralmente rochas vulcânicas ricas em ferro. Você bombeia água. A rocha reage com a água, num processo chamado serpentinização, e cria hidrogénio.

Simples, certo?

Adicione um toque. Bombeie água misturada com CO2 em vez de água pura.

Os testes de laboratório de Gelencséér sugerem que o CO2 tem uma função dupla. Primeiro, ele cria ácido carbônico, que corrói a superfície da rocha, expondo mais ferro para a água reagir. Mais reação significa mais hidrogênio.

Em segundo lugar, o CO2 fica preso. Mineraliza em carbonatos sólidos. Você está capturando dióxido de carbono e transformando-o em rocha. Ao gerar hidrogênio.

É uma vitória dupla se a matemática funcionar.

Os resultados do laboratório

Eles testaram amostras de rochas vulcânicas em um vaso de pressão. Profundidade simulada, aquecida a 90° Celsius.

Grupo controle: Água com argônio inerte.
Grupo experimental: Água com CO2.

O lado do CO2 liberou mais hidrogênio. Como esperado, o CO2 virou pedra.

Mas aqui está o gargalo.

Eles extraíram 0,5% do hidrogênio teórico possível. Para serem economicamente viáveis, precisam de 1%. Não é uma lacuna enorme, mas em engenharia, meio por cento de um recurso representa muito lucro perdido.

Como você fecha a lacuna?

Vá mais fundo.

Temperaturas mais altas aceleram as reações químicas. Custa mais perfurar tão fundo. Mas você ganha outro benefício. Calor geotérmico. Você poderia gerar energia enquanto extrai o gás e retém o carbono.

É viável?

Globalmente, estas rochas ricas em ferro estão por toda parte. Mesmo com baixa eficiência, a produção total poderia superar os 100 milhões de toneladas de hidrogénio produzidos hoje.

“Não existe solução mágica.” — Barbara Sherwood Lollar, Universidade de Toronto

Lollar acha que deveríamos explorar o que existe. Ela ressalta que uma mina em Ontário já libera 140 toneladas de hidrogênio natural no ar por ano. Estamos literalmente perdendo isso.

Patonia, investigadora em Oxford, observa que o modelo de negócio está a evoluir. Se as empresas puderem cobrar taxas pelo sequestro de CO2 durante a produção de hidrogénio, o projecto torna-se menos arriscado. Os investidores gostam de fluxos de receita garantidos.

“Vários grupos e start‑ups estão a explorar variações deste conceito”, afirma Patonia.

Precisamos agir rápido. A tecnologia não foi comprovada em escala. Os custos não são claros.

Mas a alternativa é manter o hidrogénio sujo e deixar o CO2 continuar a subir.

Ou continuamos esperando que a natureza nos dê gás suficiente?

Provavelmente não. Nós perfuramos. Nós testamos. Vemos o que sai.