O hidrogênio, elemento mais abundante do Universo, é frequentemente apresentado como o vetor energético do futuro. Sua combustão libera apenas água, o que o torna uma alternativa atraente aos combustíveis fósseis, responsáveis pelas emissões de gases de efeito estufa e pelas mudanças climáticas. No entanto, a produção de hidrogênio em larga escala ainda é um desafio. A maioria dos métodos atuais é cara e/ou ainda depende de energias fósseis.
Uma usina de extração de hidrogênio hipotética em uma cadeia montanhosa
Um novo estudo promissor revela que grandes reservas de hidrogênio natural podem estar escondidas nas cadeias de montanhas, abrindo caminho para uma fonte de energia limpa e abundante, cheia de esperança para as gerações futuras.
O processo de formação do hidrogênio natural
O hidrogênio natural se forma principalmente por meio de um processo geológico chamado "serpentinização". Esse fenômeno ocorre quando rochas do manto terrestre, ricas em ferro e chamadas peridotitos, entram em contato com água. Essa reação química gera a formação de serpentina, um mineral, e libera gás hidrogênio. Esse processo pode ocorrer em diferentes contextos geológicos, mas as cadeias de montanhas oferecem condições particularmente favoráveis.
De fato, as montanhas surgem da colisão de placas tectônicas. São zonas dinâmicas onde as rochas do manto são elevadas para perto da superfície. Os movimentos tectônicos, ao comprimir e elevar o terreno, permitem que os peridotitos se aproximem da superfície, onde podem interagir com a água. Além disso, as muitas falhas e fraturas presentes nas montanhas favorecem a circulação da água, essencial para o processo de serpentinização. Essas características fazem das cadeias de montanhas locais privilegiados para a formação de hidrogênio natural.
Modelagem:
(A) Após 5 milhões de anos de rifteamento.
(B) Fim da simulação (t = 54,5 milhões de anos).
(C) Análise da serpentinização e da geração de H₂ em riftes e orogenias invertidas. A serpentinização é visualizada entre 200° e 350°C, onde é eficaz ao longo das grandes falhas ativas. É importante distinguir o hidrogênio natural, às vezes chamado de "hidrogênio branco", de outros tipos de hidrogênio. O hidrogênio cinza é produzido a partir de combustíveis fósseis (sua produção gera, portanto, emissões de gases de efeito estufa). Já o hidrogênio verde é produzido a partir de energias renováveis, o que o torna uma fonte de energia limpa. O hidrogênio natural, se explorado de forma sustentável, poderia ser uma alternativa interessante aos combustíveis fósseis, além de ser menos caro e menos poluente que o hidrogênio verde.
Um potencial energético considerável
As cadeias de montanhas, com suas grandes quantidades de rochas do manto, sugerem um potencial considerável de produção de hidrogênio natural. Essas reservas, potencialmente grandes, poderiam ser mais facilmente acessíveis do que as localizadas em bacias oceânicas, onde a extração é mais complexa e cara. No entanto, é importante notar que a avaliação precisa dessas reservas e seu potencial real exigem mais pesquisas e explorações.
Vários projetos de exploração já estão em andamento em cadeias de montanhas como os Pireneus, os Alpes ou os Bálcãs, onde indícios de produção de hidrogênio natural foram detectados. Esses projetos visam identificar e caracterizar os depósitos potenciais, além de desenvolver técnicas de extração eficazes e ambientalmente responsáveis. A descoberta de depósitos exploráveis poderia marcar um grande passo em direção a uma transição energética sustentável, oferecendo uma fonte de energia limpa e abundante.
Embora promissora, a exploração do hidrogênio natural ainda enfrenta desafios. É necessário desenvolver técnicas de exploração eficazes para localizar os depósitos, muitas vezes situados em grandes profundidades e em ambientes geológicos complexos. Além disso, os métodos de extração precisam ser otimizados para garantir uma produção rentável e sustentável, minimizando o impacto ambiental.
Por fim, a comercialização do hidrogênio natural exigirá a criação de infraestruturas de armazenamento e transporte adequadas. Apesar desses obstáculos, o potencial dessa fonte de energia limpa e abundante justifica os esforços de pesquisa e desenvolvimento em curso.
Autor do artigo: Cédric DEPOND
Fonte: Science Advances