O “hidrogénio branco” pode ajudar a salvar o mundo. E os cientistas acabaram de encontrar um dos seus maiores depósitos
Eles foram à procura de combustíveis fósseis. O que descobriram pode ajudar a salvar o mundo
Quando dois cientistas foram à procura de combustíveis fósseis no subsolo do nordeste de França, não esperavam descobrir algo que poderia impulsionar os esforços para combater a crise climática.
Jacques Pironon e Phillipe De Donato, ambos directores de investigação do Centro Nacional de Investigação Científica de França, estavam a avaliar a quantidade de metano nos subsolos da bacia mineira da Lorena, utilizando uma sonda especializada "inédita no mundo", capaz de analisar os gases dissolvidos na água das formações rochosas em profundidade.
A algumas centenas de metros de profundidade, a sonda encontrou baixas concentrações de hidrogénio. "Isto não foi uma verdadeira surpresa para nós", disse Pironon à CNN; é comum encontrar pequenas quantidades perto da superfície de um furo. Mas à medida que a sonda se aprofundava, a concentração aumentava. A 1.100 metros de profundidade era de 14%, a 1.250 metros era de 20%.
Isto foi surpreendente, disse Pironon: indicava a presença de um grande reservatório de hidrogénio por baixo. Fizeram cálculos e estimaram que o depósito poderia conter entre 6 milhões e 250 milhões de toneladas métricas de hidrogénio.
Isto pode fazer com que seja um dos maiores depósitos de "hidrogénio branco" alguma vez descoberto, disse Pironon. A descoberta contribuiu para alimentar um interesse já febril por este gás.
O hidrogénio branco - também designado por hidrogénio "natural", "dourado" ou "geológico" - é produzido naturalmente ou está presente na crosta terrestre e tornou-se uma espécie de santo graal do clima.
O hidrogénio produz apenas água quando queimado, o que o torna muito atrativo como potencial fonte de energia limpa para indústrias como a aviação, o transporte marítimo e a siderurgia, que necessitam de tanta energia que ela é quase impossível de obter através de energias renováveis como a solar e a eólica.
Mas embora o hidrogénio seja o elemento mais abundante no universo, existe geralmente combinado com outras moléculas. Atualmente, o hidrogénio comercial é produzido através de um processo intensivo em energia, quase inteiramente alimentado por combustíveis fósseis.
Um arco-íris de cores é utilizado como abreviatura para os diferentes tipos de hidrogénio. O hidrogénio "cinzento" é produzido a partir do gás metano e o "castanho" a partir do carvão. O hidrogénio "azul" é o mesmo que o cinzento, mas a poluição que aquece o planeta é capturada antes de ir para a atmosfera.
O mais promissor do ponto de vista climático é o hidrogénio "verde", produzido utilizando energia renovável para dividir a água. No entanto, a produção continua a ser em pequena escala e dispendiosa.
É por isso que o interesse pelo hidrogénio branco, uma fonte potencialmente abundante e inexplorada de energia de combustão limpa, tem aumentado nos últimos anos.
"Não temos procurado nos sítios certos"
"Se me tivesse perguntado há quatro anos o que pensava sobre o hidrogénio natural, ter-lhe-ia dito "oh, não existe"", disse Geoffrey Ellis, geoquímico do Serviço Geológico dos EUA. "O hidrogénio anda por aí, sabemos que existe", disse ele, mas os cientistas pensavam que não era possível fazer grandes acumulações.
Foi então que descobriu o Mali. Provavelmente, o catalisador do atual interesse pelo hidrogénio branco pode ser atribuído a este país da África Ocidental.
Em 1987, na aldeia de Bourakébougou, um técnico de perfuração ficou com queimaduras depois de um poço de água ter explodido inesperadamente quando ele se debruçou sobre a borda do poço enquanto fumava um cigarro.
O poço foi rapidamente tapado e abandonado até 2011, altura em que foi desligado por uma empresa de petróleo e gás e se descobriu que produzia um gás com 98% de hidrogénio. O hidrogénio foi utilizado para alimentar a aldeia e, mais de uma década depois, continua a produzir.
Quando, em 2018, foi publicado um estudo sobre o poço, este chamou a atenção da comunidade científica, incluindo Ellis. A sua reação inicial foi que tinha de haver algo de errado com a investigação, "porque sabemos que isto não pode acontecer".
Depois veio a pandemia e ele teve tempo para começar a investigar. Quanto mais lia, mais se apercebia de que "não estávamos a procurar nos sítios certos".
As recentes descobertas são empolgantes para Ellis, que trabalha como geoquímico de petróleo desde a década de 1980. Foi testemunha do rápido crescimento da indústria do gás de xisto nos EUA, que revolucionou o mercado da energia. "Agora", disse, "estamos a viver o que penso ser provavelmente uma segunda revolução".
O hidrogénio branco é "muito promissor", concordou Isabelle Moretti, investigadora científica da Universidade de Pau et des Pays de l'Adour e da Universidade de Sorbonne e especialista em hidrogénio branco.
"Agora a questão já não é o recurso... mas onde encontrar grandes reservas económicas", disse à CNN.
Uma série de empresas em fase de arranque
Dezenas de processos geram hidrogénio branco, mas ainda há alguma incerteza sobre a formação de grandes depósitos naturais.
Os geólogos tendem a concentrar-se na "serpentinização", em que a água reage com rochas ricas em ferro para produzir hidrogénio, e na "radiólise", uma quebra das moléculas de água provocada pela radiação.
Foram encontrados depósitos de hidrogénio branco em todo o mundo, incluindo nos EUA, Europa de Leste, Rússia, Austrália, Omã, bem como em França e no Mali.
Alguns foram descobertos acidentalmente, outros através da procura de pistas, como características nas paisagens por vezes referidas como "círculos de fadas" - depressões rasas e elípticas que podem derramar hidrogénio.
Ellis estima que, a nível global, possam existir dezenas de milhares de milhões de toneladas de hidrogénio branco. Isto seria muito mais do que os 100 milhões de toneladas de hidrogénio produzidos atualmente e os 500 milhões de toneladas que se prevê que sejam produzidos anualmente até 2050, disse.
"É quase certo que a maior parte estará em acumulações muito pequenas ou muito longe da costa, ou demasiado profundas para que a sua produção seja económica", afirmou. Mas se apenas 1% puder ser encontrado e produzido, poderá fornecer 500 milhões de toneladas de hidrogénio durante 200 anos, acrescentou.
É uma perspetiva tentadora para uma série de empresas em fase de arranque.
A Gold Hydrogen, sediada na Austrália, está atualmente a perfurar na Península de Yorke, no Sul da Austrália. A empresa escolheu esse local depois de ter vasculhado os arquivos do Estado e ter descoberto que, na década de 1920, tinham sido feitos vários furos com concentrações muito elevadas de hidrogénio. Os prospectores, interessados apenas em combustíveis fósseis, abandonaram-nos.
"Estamos muito entusiasmados com o que estamos a ver", disse o diretor-geral Neil McDonald. Ainda há mais testes e perfurações a fazer, mas a empresa poderá iniciar a produção, possivelmente no final de 2024, disse à CNN.
Algumas empresas em fase de arranque estão a receber investimentos avultados. A Koloma, uma empresa start-up de hidrogénio branco sediada em Denver, assegurou 91 milhões de dólares de investidores, incluindo a empresa de investimentos Breakthrough Energy Ventures, fundada por Bill Gates - embora a empresa permaneça calada sobre o local exato nos EUA onde está a fazer perfurações e quando pretende comercializar.
Outra empresa sediada em Denver, a Natural Hydrogen Energy, fundada pelo geoquímico Viacheslav Zgonnik, concluiu um furo exploratório de hidrogénio no Nebraska em 2019 e tem planos para novos poços. O mundo está "muito próximo dos primeiros projectos comerciais", disse Zgonnik à CNN.
"O hidrogénio natural é uma solução que nos permitirá acelerar" a ação climática, afirmou.
Vista aérea das operações de perfuração da Natural Hydrogen Energy LLC. Este projeto utilizou uma abordagem inovadora, a primeira no seu género, para procurar hidrogénio natural. Natural Hydrogen Energy LLC
Do entusiasmo à realidade
O desafio para estas empresas e para os cientistas será traduzir a promessa hipotética numa realidade comercial.
"Poderá haver um período de décadas em que haverá muitas tentativas e erros e falsos começos", disse Ellis. Mas a rapidez é vital. "Se demorarmos 200 anos a desenvolver o recurso, isso não vai ser muito útil."
Mas muitas das empresas em fase de arranque estão optimistas. Algumas prevêem anos, e não décadas, para a comercialização. "Temos toda a tecnologia necessária, com algumas ligeiras modificações", disse Zgonnik.
Os desafios permanecem. Nalguns países, os regulamentos são um obstáculo. Os custos também precisam de ser calculados. De acordo com os cálculos baseados no poço do Mali, o hidrogénio branco poderá custar cerca de 1 dólar por quilograma a produzir - em comparação com os cerca de 6 dólares por quilograma do hidrogénio verde. Mas o hidrogénio branco pode tornar-se rapidamente mais caro se os grandes depósitos exigirem perfurações mais profundas.
De volta à bacia da Lorena, os próximos passos de Pironon e De Donato são perfurar até 3.000 metros para ter uma ideia mais clara da quantidade exacta de hidrogénio branco existente.
Há ainda um longo caminho a percorrer, mas seria irónico se esta região - outrora um dos principais produtores de carvão da Europa Ocidental - se tornasse o epicentro de uma nova indústria de hidrogénio branco.
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