Страны по всему миру соревнуются за то, чтобы стать первым в мире центром геологического водорода. Несколько лет назад Министерство энергетики США опубликовало сенсационный доклад, в котором оценивалось, что триллионы метрических тонн природного водорода находятся в подземных пустотах по всему миру — и что значительную часть этого водорода можно извлечь для промышленного использования. Энергетические компании по всему миру активно ведут разведку в поисках наиболее подходящих мест, чтобы проверить эту теорию на практике, и теперь они нацеливаются на ряд перспективных потенциальных «золотых жил». В частности, два региона — Китай и Филиппины — вышли на передний край этих поисков.

Природный водород — также известный как геологический, или «белый», водород — образуется под землёй, когда вода вступает в реакцию с богатыми железом минералами в земной коре и мантии, процесс, называемый серпентинизацией, или когда естественная радиация расщепляет молекулы воды. На протяжении десятилетий геологи исходили из того, что водород, будучи самым лёгким элементом, просто просачивается вверх, а не накапливается, и традиционные инструменты разведки нефти и газа никогда не были предназначены для его поиска. Это предположение начало рушиться после того, как водяная скважина, пробуренная в Мали в 1980-х годах, десятилетия спустя оказалась содержащей примерно 98 процентов водорода — открытие, которому широко приписывают старт современной «золотой лихорадки» вокруг природного водорода.

Как раз на этой неделе новое исследование из Китая сообщило, что учёные зафиксировали рекордные уровни просачивания водорода в Сычуаньской котловине, что указывает на возможное наличие огромных и легкодоступных запасов под поверхностью Земли. В образцах, взятых в этом районе, чистота водорода составила от 97.33 до 98.24 процента — самый высокий показатель, когда-либо зафиксированный в Китае. «Это не только побило рекорд концентрации природного водорода в Китае, но и стало одним из немногих открытий в мире с чистотой выше 98.00%», — сообщили исследователи.

Между тем на Филиппинах вокруг подобных выходов водорода начинает стягиваться частный капитал. Энергетический стартап Koloma, поддерживаемый миллиардерами и привлекший сотни миллионов долларов от инвесторов, включая Breakthrough Energy Ventures Билла Гейтса, считает, что эта страна Юго-Восточной Азии, скорее всего, может стать эпицентром грядущей революции геологического водорода. «На Филиппинах находятся самые крупные выходы природного водорода на планете», — недавно заявил генеральный директор Koloma Пит Джонсон в интервью Forbes. «У нас есть основания полагать, что эти выходы связаны с очень крупными скоплениями».

Потенциальное влияние коммерчески масштабируемых операций с геологическим водородом трудно переоценить. По недавним модельным оценкам, подземные запасы природного водорода могут составлять примерно 5.6 x 10^6 Мт (метрических мегатонн). «Если энергетическая отрасль сможет извлечь всего 2% этого объёма, это даст вдвое больше энергии, чем содержится во всех подтверждённых мировых запасах природного газа», — подчеркнуло издание Interesting Engineering в недавнем отчёте.

Подобное развитие событий стало бы трансформационным в нескольких критически важных отношениях. Во-первых, оно полностью изменило бы геополитику мировой энергетики, предоставив новое и огромное влияние странам, на территории которых расположены эти природные месторождения. Для такой страны, как Филиппины — развивающегося государства с ограниченными денежными потоками, исторически являющегося чистым импортёром энергии, — подобное развитие способно изменить всё.

Во-вторых, геологический водород мог бы резко ускорить глобальное движение за декарбонизацию. Водород давно обсуждается как панацея для очистки трудно поддающихся декарбонизации отраслей, таких как сталелитейная промышленность, судоходство и транспорт, поскольку он может сгорать при высоких температурах, как коксующийся уголь или тяжёлое топливо, но при сгорании оставляет после себя лишь водяной пар. Проблема в том, что большая часть водорода производится с использованием ископаемого топлива, что сводит на нет его потенциальное влияние на углеродный след той или иной отрасли. И хотя зелёный водород — водород, производимый с использованием чистой и возобновляемой энергии — на протяжении многих лет получает значительное финансирование на исследования и разработки, он остаётся дорогим и неэффективным. В большинстве случаев целесообразнее потреблять чистую энергию напрямую, чем преобразовывать её в зелёный водород.

Именно здесь на сцену выходит геологический водород. Этот зарождающийся подход мог бы обойти проблемы, из-за которых зелёный водород буксует, добывая природный водород непосредственно из недр Земли вместо того, чтобы тратить энергию на его производство. Хотя технология ещё находится в зачаточном состоянии, а проекты, подобные реализуемым в Китае и на Филиппинах, — на разведочной стадии, эксперты полагают, что в скором будущем геологический водород можно будет производить в промышленных масштабах и по очень низкой цене.

По оценкам Министерства энергетики США, геологический водород потенциально можно производить менее чем за $1 за килограмм. Это поразительная цифра — сегодня зелёный водород стоит примерно $3.50–6.00 за килограмм. Более того, если оценки DoE верны, геологический водород окажется даже дешевле серого водорода, производимого из ископаемого топлива, что полностью изменит экономику крупного мирового водородного сектора.

Технологиям ещё предстоит долгий путь, прежде чем эти прогнозы воплотятся в реальность. В настоящее время нигде в мире геологический водород не производится в коммерческих масштабах, и исследователи всё ещё выясняют, смогут ли подземные скопления поддерживать дебиты, необходимые для коммерческого бурения, учитывая, что поверхностные выходы представляют собой газ, уже покинувший недра. Однако прогресс происходит постоянно: в 2024 году передовое исследовательское агентство DoE, ARPA-E, выделило $20 миллионов на ускорение разведки и добычи природного водорода, а разведочное бурение уже ведётся от Среднего Запада США до Австралии. Такие страны, как США, Китай и Филиппины, находятся на передовой революции геологического водорода.

Автор: Хейли Заремба (Haley Zaremba) для Oilprice.com