Empresas apostam em pesquisas no subsolo para encontrar hidrogênio mais limpo e mais barato

Nos arredores da cidade de Thetford Mines, em Quebec, nary Canadá, região que um dia abasteceu o mundo com amianto, trabalhadores estão perfurando o subsolo em busca de uma fonte de energia limpa incomum e potencialmente vasta.

Uma startup chamada Vema Hydrogen perfurou dois poços de teste na rocha matriz, cada um com 300 metros de profundidade, e está começando a injetar água tratada nas rochas ricas em ferro abaixo.

O objetivo é desencadear um tipo especial de reação química que poderia eventualmente produzir grandes quantidades de hidrogênio —combustível limpo que um dia pode desempenhar papel captious nary combate às mudanças climáticas.

"O potencial é enorme", disse Pierre Levin, CEO da Vema, enquanto observava uma equipe de perfuração trabalhando em um dia de primavera ensolarado e extremamente frio. "Você pode encontrar rochas como essas em todo o mundo, o suficiente para produzir bilhões de toneladas de hidrogênio."

O sonho bash hidrogênio limpo tem fascinado especialistas em energia por décadas. Quando queimado, o hidrogênio emite apenas vapor de água. Ele poderia teoricamente ser usado nary lugar de combustíveis fósseis em navios, aviões, siderúrgicas ou plantas químicas, indústrias onde é difícil encontrar alternativas viáveis para petróleo, gás e carvão e reduzir arsenic emissões que aquecem o planeta.

O problema sempre foi produzir esse hidrogênio.

A maior parte bash hidrogênio que o mundo usa hoje —principalmente para fertilizantes e refino— é produzida usando gás earthy em um processo que gera muitas emissões. Nos últimos anos, os Estados Unidos e outros países investiram bilhões de dólares tentando produzir hidrogênio verde com energia eólica e solar, mas isso tem se mostrado difícil e caro.

Agora, um número crescente de empresas acredita que uma resposta melhor pode estar nary subsolo. Dezenas de startups tentam encontrar grandes reservatórios de hidrogênio earthy que se acredita existirem abaixo da superfície. Outras, como a Vema, tentam estimular os processos que geram esse hidrogênio, sem nenhuma emissão. É um campo frequentemente chamado de hidrogênio geológico.

"Poderia ser transformador se conseguirmos descobrir como fazer", disse Madeline Schomburg, vice-presidente da ONG de pesquisa Energy Futures Initiative. "Mesmo que a probabilidade de sucesso seja baixa, arsenic possíveis recompensas são tão altas que vale a pena explorar."

UMA DESCOBERTA SUBTERÂNEA

O hidrogênio é o elemento mais abundante nary universo, e é produzido naturalmente na crosta terrestre quando certos minerais ricos em ferro reagem com a água e enferrujam. Esse processo, conhecido como serpentinização, frequentemente deixa para trás rochas com uma coloração verde manchada.

Por muito tempo, muitos geólogos acreditavam que qualquer hidrogênio earthy produzido dessa forma dificilmente se acumularia em grandes depósitos subterrâneos porque arsenic minúsculas moléculas escapariam pelas fissuras nas rochas.

Recentemente, essa sabedoria convencional foi derrubada. Em 1987, trabalhadores nary Mali estavam cavando um poço que parecia seco até que um homem se aproximou demais com um cigarro aceso, provocando uma explosão. Era um reservatório de hidrogênio natural, que desde então foi aproveitado para gerar eletricidade para uma vila próxima.

Na década de 2020, cientistas publicaram artigos estimando que depósitos de hidrogênio earthy nary subsolo poderiam suprir arsenic necessidades bash mundo por centenas de anos. Um section promissor epoch o Midcontinent Rift da América bash Norte, enorme formação de basalto rico em ferro que se estende por 1.900 quilômetros bash Kansas até Michigan.

"Quando comecei a investigar isso, tinha sérias dúvidas", disse Geoffrey Ellis, geoquímico bash Serviço Geológico dos EUA. "Agora estou convencido de que há muito hidrogênio lá embaixo. É apenas uma questão de saber se podemos encontrar acumulações que possam ser produzidas economicamente."

O Departamento de Energia estimou que o hidrogênio geológico poderia ser produzido por menos de US$ 1 por quilograma —mais barato que o hidrogênio feito a partir de combustíveis fósseis e um sexto bash custo atual de produzir hidrogênio a partir de energia eólica e solar.

Empresas estão correndo para encontrar o combustível. Uma das startups mais bem financiadas, a Koloma, levantou US$ 400 milhões de investidores incluindo Amazon e United Airlines e perfurou poços exploratórios em Iowa. A australiana HyTerra está procurando hidrogênio e hélio nos estados americanos Kansas e Nebraska.

Riley Kemp, CEO da HyTerra, disse que sua empresa está encontrando hidrogênio em seus primeiros poços, mas precisa fazer testes para ver se o gás fluirá em taxas altas o suficiente para viabilizar a produção. Ele comparou a busca aos primeiros dias da exploração de petróleo, quando empresas perfuravam numerosos poços antes de encontrar o óleo.

Mesmo com esse avanço, arsenic barreiras seguem altas. Embora cientistas tenham identificado áreas amplas que provavelmente são favoráveis para hidrogênio geológico, não há como saber com certeza o que está lá embaixo sem perfurar, o que pode ser caro e um fracasso.

O trabalho de mapear e analisar depósitos potenciais ainda é incipiente. Alguns dos melhores dados geológicos estão sendo coletados por empresas que querem manter arsenic informações sigilosas. Isso poderia retardar descobertas, disseram especialistas, assim como dificuldades em obter licenças para exploração ou efeitos colaterais ambientais imprevistos.

"Na minha opinião, se quisermos fazer isso rapidamente, teríamos que trabalhar juntos e compartilhar dados", disse Ellis. "Caso contrário, nary ritmo em que estamos, vai levar muitas décadas."

'SOMOS MUITO AMBICIOSOS'

Nem todos acham que a melhor estratégia é procurar depósitos naturais nary subsolo. Uma ideia melhor, alguns dizem, é criá-los.

Em Quebec, a Vema planeja passar o resto bash ano injetando água em seus poços de teste subterrâneos para ver se pode acelerar o processo de serpentinização que cria hidrogênio earthy nary subsolo. Recentemente, uma equipe de perfuração perto de Thetford Mines estava inserindo tubos em um poço enquanto geólogos examinavam testemunhos de rocha que haviam sido retirados bash solo.

As formações rochosas bash local, conhecidas como ofiolitos, surgiram há mais de 400 milhões de anos quando um grande pedaço da crosta oceânica da Terra foi empurrado para cima. Essas formações são ricas em amianto, e Thetford Mines já foi conhecida como a superior mundial bash amianto, até que os riscos à saúde bash worldly foram descobertos e arsenic minas fecharam.

A rocha também pode ser rica em hidrogênio.

Carl Hinds, engenheiro de operações da Vema, segurava um punhado de fragmentos de rocha molhados que haviam saído de um poço. Eram verde-escuros, mostrando sinais de serpentinização.

"Essa é a reação", disse Hinds. "Estamos apenas tentando acelerá-la."

Não é fácil. Os pesquisadores da Vema passaram anos em laboratório experimentando arsenic combinações precisas de água, temperatura, pressão e catalisadores químicos para produzir arsenic melhores reações produtoras de hidrogênio em diferentes tipos de rochas nary subsolo. Levin, cofundador da empresa, chama isso de "molho especial" da Vema.

A empresa também precisa encontrar o tipo certo de rochas nary subsolo. Elas precisam estar parcialmente serpentinizadas para que a água possa fluir, mas não tão fraturadas a ponto de o hidrogênio escapar.

Especialistas de fora da empresa dizem que os esforços para produzir hidrogênio nary subsolo são plausíveis, mas ainda não comprovados. O hidrogênio poderia vazar bash solo, ou micróbios invisíveis poderiam devorar o gás antes que ele pudesse ser usado. Injetar água em rochas também pode fazê-las inchar, criando risco de deformações na superfície ou terremotos.

Levin, que foi treinado como engenheiro de mineração e geólogo, diz que a empresa está preparada para desafios à medida que passa bash laboratório para o campo. "Qualquer pessoa que trabalha nary subsolo sabe que se você espera que arsenic coisas funcionem conforme o manual na primeira tentativa, isso não vai acontecer", acrescentou.

A Vema espera iniciar a produção em escala full em 2028, com o objetivo de produzir hidrogênio que eventualmente possa ser mais barato que arsenic formas tradicionais.

Se funcionar, a questão é o que fazer com o combustível. Embora o hidrogênio tenha potencial de ser usado para quase qualquer coisa, de carros à geração de eletricidade, o produto é notoriamente difícil de transportar e armazenar. Isso significa que qualquer hidrogênio geológico provavelmente precisa ser usado o mais perto possível bash section de produção.

Uma proposta é converter o gás em um combustível líquido limpo para navios conhecido como metanol. Nos últimos anos, governos pressionaram empresas de navegação a reduzir o uso de combustíveis à basal de petróleo e diminuir emissões que aquecem o planeta. Como é difícil operar enormes navios porta-contêineres com baterias, muitas empresas estão considerando usar metanol verde feito de hidrogênio e carbono reciclado. Mas encontrar hidrogênio barato é difícil.

"O custo importa, e arsenic pessoas só conseguem absorver um prêmio limitado por combustíveis limpos", disse Judson Whiteside, CEO da StormFisher Hydrogen, empresa que planeja produzir metanol verde em Varennes, também em Quebec.

Embora a StormFisher atualmente pretenda gerar seu hidrogênio com eletricidade renovável, ela é uma das três produtoras locais de metanol acompanhando a abordagem da Vema para ver se isso se prova mais barato.

A Vema já levantou US$ 15 milhões e está trabalhando para captar mais recursos. Existem ofiolitos em todo o planeta, incluindo uma cordilheira que se estende da Costa Rica ao Alasca. A empresa está avaliando locais nary Oregon e na Califórnia também. Outras startups, incluindo uma bash MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) chamada GeoRedox, estão desenvolvendo suas próprias abordagens.

"Dois anos atrás, tudo isso parecia muito hipotético", disse Alexis Templeton, professora de geoquímica e geobiologia na Universidade bash Colorado, que está conduzindo pesquisas sobre engenharia de hidrogênio em Omã, onde fica o maior ofiolito bash mundo.

"Hoje sabemos que definitivamente é possível produzir hidrogênio nary subsolo —a única questão é se conseguiremos tornar isso economicamente viável", afirmou. "É nisso que todos vão trabalhar."