Недавнее открытие богатого водорода под старой угольной шахтой на севере Франции, ? природный водород?, который естественным образом генерируется или присутствует в земной коре, также известен как белый водород, открытие Франции является крупнейшим в мире известным месторождением белого водорода, которое не только привлекает внимание научного сообщества, но и вызывает горячие споры в энергетической области. Теоретически белый водород является естественным возобновляемым источником энергии, содержащим в 3 раза больше энергии, чем нефть, и может постоянно естественным образом вырабатываться под землей в результате химических реакций, что означает, что он может быть добыт бесконечным потоком. Добыча и производство белого водорода, как только они будут коммерциализированы, могут не только заменить серый водород, производимый на основе ископаемого топлива, но и затмить зеленый водород, производимый на основе электролиза воды из возобновляемых источников энергии. Во всем мире растет число экспериментальных проектов, связанных с разведкой и добычей белого водорода. В отрасли широко распространено мнение, что этот самый чистый и относительно рентабельный возобновляемый водород обещает изменить структуру энергетики и начать новую зеленую революцию.

Концентрация водорода увеличивается с глубиной обнаружения

Научная группа из Университета Лотарингии и Национального центра научных исследований Франции случайно обнаружила высокие концентрации водорода в недрах Лотарингского бассейна, когда они искали метан на северо - востоке Франции.

Филипп де Донато и Жак Пиронон, возглавляющие команду, говорят, что концентрация водорода составляет 15%, когда глубина обнаружения достигает 1093 метров; При глубине обнаружения 1250 м концентрация водорода увеличивается до 20%. Согласно расчетам, при глубине обнаружения 3000 м концентрация водорода может увеличиться до 98%.

Французский Национальный центр научных исследований опубликовал исследование, в котором говорится, что беловодородная руда, найденная в бассейне Лотарингии, содержит от 6 до 250 миллионов тонн водорода, что является крупнейшим месторождением белого водорода, обнаруженным в настоящее время в мире.

Филипп де Донато сказал: ? Белый водород - это чистый водород или почти чистый водород, который не нуждается в обработке и не производит парниковых газов во время сжигания.

Однако Жак Пиронон напомнил, что говорить об использовании белого водорода преждевременно. Во - первых, необходимо доказать, что концентрация водорода продолжает увеличиваться на самых глубоких участках, доступных в настоящее время детекторам; Кроме того, необходимо подумать о том, как эффективно использовать эти ресурсы и найти жизнеспособные бизнес - модели.

Финансирование и технологии - новые задачи

Джеффри Эллис, геохимик из Геологической службы США, считает, что под поверхностью Земли могут находиться десятки миллиардов тонн белого водорода, который может удовлетворить глобальные энергетические потребности на протяжении веков. ? Мы ожидаем нового раунда энергетической революции?.

? Тем не менее, эти десятки миллиардов миллиардов тонн белого водорода распределены относительно рассеянно и плохо расположены, и в краткосрочной перспективе немного сложно достичь экономического производства, - сказал Джеффри Эллис. - Но до тех пор, пока разработка может быть завершена на 1%, мы сможем достичь 500 миллионов тонн производства водорода в течение 200 лет?.

Действительно, месторождения белого водорода были обнаружены по всему миру, включая США, Россию, Австралию, Оман, Мали и другие. Мали, единственная страна в мире, которая в настоящее время добывает белый водород, находится примерно в 60 километрах к западу от столицы страны Бамако, где скважина была случайно обнаружена в 1987 году при бурении скважины для забора воды. Сообщается, что в настоящее время скважина извергает водород в течение 11 лет, чтобы обеспечить близлежащие деревни безуглеродной электроэнергией.

CNN сообщает, что, по оценкам малийских скважин, стоимость производства белого водорода составляет около 1 доллара США за килограмм, в то время как стоимость производства зеленого водорода составляет около 6 долларов США за килограмм. Однако, если большие залежи требуют более глубокого бурения, затраты на разработку белого водорода могут возрасти.

? Белый водород очень перспективный. - говорит Изабель Моретти, научный сотрудник и эксперт по белому водороду из Университета Бо - Сити во Франции. - Проблема сейчас не в запасах, а в финансировании и технологии?.

Британская газета Independent со ссылкой на данные инвестиционных банков заявила, что, по прогнозам, к 2030 году стоимость индустрии белого водорода достигнет 75 миллиардов долларов. Хотя разработка все еще находится в зачаточном состоянии и требует оценки коммерческой добычи и воздействия на окружающую среду, белый водород все еще может подорвать индустрию чистой энергии и стать ? противоядием? для таких неуглеродных областей, как сталь, авиация и судоходство.

Конкуренция по добыче белого водорода уже началась.

Отрасль уже давно скептически относится к тому, что в природе достаточно запасов белого водорода для коммерческой разведки и разработки, но по мере того, как все больше и больше запасов обнаруживаются, коммерческая добыча белого водорода стоит на повестке дня, и новая конкуренция тихо начинается.

В октябре австралийский стартап Gold Hydrogen пробурил первую белую водородную скважину в рамках проекта Рамзи на полуострове Йорк в Южной Австралии. Еще в 1920 - х годах на полуострове Йорк было обнаружено месторождение, содержащее 80% водорода. Генеральный директор компании Нил Макдональд сказал, что еще предстоит провести дополнительные испытания и бурение, и первоначально ожидается, что раннее производство начнется к концу 2024 года.

В феврале две американские компании по производству природного водорода HyTerra и NH2E разработали скважину в Небраске, специализирующуюся на испытании белого водорода, который будет высвобождаться при разрыве.

Американский стартап Koloma, который недавно получил 91 миллион долларов инвестиций в разработку белого водорода на Среднем Западе США, по - прежнему хранит молчание о конкретных местах бурения и коммерческих целях. Американская компания Natural Hydrogen Energy, которая завершила разведочную скважину в Небраске в 2019 году и в настоящее время планирует разработать новую скважину, сообщила, что она очень близка к запуску первого коммерческого проекта по белому водороду.

Британская компания Getech, которая десятилетиями помогала компаниям, работающим на ископаемом топливе, анализировать геологические данные о запасах сырой нефти и метана, решила адаптировать программное обеспечение для поиска белого водорода, хранящегося в земной коре. Ричард Беннетт, председатель Getech, сказал: ? Белый водород, как ожидается, станет основным чистым источником энергии. В течение некоторого времени разведочные компании будут все активнее использовать опыт и техническое оборудование для определения ? наилучшего местоположения белого водорода?.

Италия разрабатывает новую недорогую технологию производства зеленого водорода

Недавнее исследование, проведенное Итальянским технологическим институтом (IIT) и его дочерней компанией BeDimensional, определило решение на основе частиц рутения и солнечных энергетических систем. Небольшие частицы рутения и солнечные энергетические системы для гидроэлектролиза могут производить зеленый водород более эффективно и дешевле.

Эта технология может снизить затраты на производство зеленого водорода в промышленных масштабах, преобразуя электрическую энергию (энергетические отклонения, используемые для деления молекул воды) в химическую энергию, хранящуюся в производимых молекулах водорода, используя более эффективные методы, чем те, которые известны в настоящее время.

Исследователи использовали наночастицы рутения в качестве активной фазы катода в электролизере, тем самым повышая эффективность всего электролиза. Рутений - это драгоценный металл, который по своим химическим свойствам похож на платину в качестве побочного продукта при добыче платины, но гораздо дешевле: рутений стоит около 18,5 долларов за грамм, а платина - 30 долларов за грамм. Новая технология использует только 40 мг рутения на киловатт, что резко контрастирует с широким использованием платины и иридия в протонных мембранных электролизерах. Ранее на киловатт приходилось от 1 до 2,5 г платины и иридия, тогда как стоимость иридия составляла около 150 долл. США.

Исследователи пришли к выводу: ? В будущем мы планируем использовать эту и другие технологии, такие как наноструктурные катализаторы на основе устойчивых двумерных материалов, в крупномасштабных электролизерах, питаемых возобновляемыми источниками энергии, в том числе фотоэлектрическими панелями?.