Scienziati e start-up ritengono che l'idrogeno presente in natura potrebbe rappresentare la prossima grande svolta geologica, capace di liberare enormi quantità di idrogeno per alimentare la transizione energetica pulita. Ricercatori negli Stati Uniti, in Canada e in Australia stanno mappando e individuando potenziali fonti del cosiddetto idrogeno geologico, o idrogeno bianco, che verrebbe estratto tramite miniere anziché prodotto tramite elettrolisi utilizzando elettricità rinnovabile, il processo alla base del cosiddetto idrogeno verde.

L'interesse per l'idrogeno bianco è motivato in parte dal suo potenziale vantaggio in termini di costi: non richiedendo l'elettrolisi alimentata da rinnovabili, i sostenitori sperano che possa essere prodotto a un costo inferiore rispetto all'idrogeno verde, se verranno trovati giacimenti commercialmente recuperabili. Il concetto ha ottenuto maggiore attenzione dopo che un pozzo in Mali, che produceva gas contenente idrogeno dagli anni Ottanta, è stato pubblicamente identificato come fonte di idrogeno naturale, stimolando l'esplorazione oltre gli ambienti accademici.

Diverse importanti scoperte negli ultimi mesi hanno alimentato le speranze che l'idrogeno naturale estratto dalle rocce del sottosuolo possa offrire un'alternativa alla produzione ancora costosa dell'idrogeno verde. L'idrogeno verde non ha mantenuto le attative degli ultimi anni, con un divario significativo tra i progetti pianificati e quelli effettivamente avviati, tra costi elevati e difficoltà nel garantire contratti di offtake.

Poiché l'entusiasmo per l'idrogeno verde si è in parte attenuato, ricercatori e società minerarie stanno esplorando un'altra via per la produzione di idrogeno: l'estrazione dell'idrogeno naturale dalle rocce del sottosuolo.

La svolta australiana nel Pilbara

La scoperta più recente, che potrebbe dare origine a un'intera nuova industria, è stata annunciata in Australia, dove gli scienziati hanno individuato una potenzialmente enorme fonte di idrogeno nei giacimenti di minerale di ferro dell'Australia Occidentale, nella regione del Pilbara.

Lo studio, pubblicato sull'International Journal of Hydrogen Energy da ricercatori della School of Engineering della Edith Cowan University (ECU), si è concentrato sul minerale magnetite, presente nei giacimenti di minerale di ferro.

I ricercatori hanno condotto esperimenti esponendo campioni di magnetite ad acqua a temperature di 200°C e in condizioni di alta pressione per 60 giorni, replicando l'ambiente presente nelle profondità della superficie terrestre. Secondo gli scienziati, hanno trovato un modo per stimolare la produzione di idrogeno iniettando una soluzione nelle formazioni ferrifere a bande, il che aumenta significativamente il potenziale di sfruttamento di questa risorsa naturale.

Secondo il team, la ricerca offre una delle visioni più chiare finora ottenute su come l'idrogeno naturale si formi nel sottosuolo e sulle condizioni necessarie per sostenere la produzione.

"L'Australia Occidentale possiede alcune delle più grandi formazioni ferrifere a bande del mondo. Se riusciremo a sfruttare questa risorsa su larga scala, potrebbe essere trasformativa per il nostro futuro energetico", ha affermato l'autore principale Kaveh Moghanirahimi.

L'esperimento potrebbe colmare il divario tra la ricerca di laboratorio e l'esplorazione di idrogeno nel mondo reale, ha dichiarato il professor Stefan Iglauer della School of Engineering della ECU.

"I nostri risultati mostrano che la produzione di idrogeno dipende non solo dalla quantità di magnetite presente, ma anche dalla facilità con cui l'acqua può raggiungere superfici minerali fresche attraverso fratture, pori e vie permeabili", ha commentato il professor Iglauer.

L'accumulo di idrogeno nello Scudo canadese

Lo studio australiano arriva poco dopo che geochimici canadesi dell'Università di Toronto e dell'Università di Ottawa hanno scoperto quest'anno che il gas idrogeno si sta accumulando costantemente all'interno dello Scudo canadese, tra alcune delle rocce più antiche della Terra. Hanno mappato la concentrazione di idrogeno naturale e monitorato il suo accumulo a lungo termine in una singola località, rendendo possibile valutare l'esplorazione potenziale di idrogeno.

"I dati di questo studio suggeriscono che esistono opportunità critiche ancora non sfruttate per accedere a una fonte nazionale di energia conveniente prodotta dalle rocce sotto i nostri piedi", ha affermato l'autrice principale dello studio, la professoressa universitaria Barbara Sherwood Lollar, del Dipartimento di Scienze della Terra della Faculty of Arts & Science dell'Università di Toronto.

"L'idrogeno naturale si produce nel tempo attraverso reazioni chimiche sotterranee tra le rocce e le acque sotterranee presenti in quelle rocce", ha detto Sherwood Lollar. "Il Canada ha la fortuna che vaste porzioni del suo territorio, in particolare nello Scudo canadese, contengono le rocce e i minerali giusti per generare questo idrogeno naturale".

In Canada, la società locale Max Power Mining sta già esplorando l'idrogeno bianco e ha avviato la trivellazione di un terzo pozzo di validazione fino a 2.278 metri (7.473 piedi) di profondità nel Lawson Complex, nella Saskatchewan meridionale.

L'esplorazione negli Stati Uniti e la prima mappa nazionale

L'esplorazione è iniziata anche negli Stati Uniti. La società quotata in Australia HyTerra sta effettuando test di produzione per l'idrogeno bianco nel suo Nemaha Project in Kansas e test sui pozzi nel suo Geneva Project in Nebraska.

"Lo sviluppo di un progetto commerciale di idrogeno geologico rimane il nostro obiettivo chiaro", ha dichiarato il mese scorso l'amministratore delegato di HyTerra, Riley Kemp, commentando i risultati dei test di produzione nel pozzo McCoy-1 a Nemaha.

L'anno scorso, lo U.S. Geological Survey (USGS) ha pubblicato la prima mappa delle località potenziali delle risorse di idrogeno geologico naturale negli Stati Uniti. La mappa ha rivelato aree di interesse che potrebbero contenere accumuli di idrogeno geologico, tra cui una regione centro-continentale che comprende Kansas, Iowa, Minnesota e Michigan; gli stati dei Four Corners, ovvero Arizona, Colorado, New Mexico e Utah; la costa della California; e aree lungo la costa orientale.

Per ora, il settore emergente rimane in fase di esplorazione e validazione, e la questione chiave ancora aperta è se uno di questi pozzi, in Saskatchewan, Kansas o Nebraska, potrà dimostrare flussi di idrogeno sostenibili e commercialmente validi.

Di Tsvetana Paraskova per Oilprice.com